从AsyncTask的源码解析AsyncTask工作原理

为了分析AsyncTask的工作原理，我们从它的execute方法开始分析，execute方法又会调用executeOnExecutor方法，他们的源码如下：

    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);    }

    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,            Params... params) {        if (mStatus != Status.PENDING) {            switch (mStatus) {                case RUNNING:                    throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"                            + " the task is already running.");                case FINISHED:                    throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"                            + " the task has already been executed "                            + "(a task can be executed only once)");            }        }        mStatus = Status.RUNNING;        onPreExecute();        mWorker.mParams = params;        exec.execute(mFuture);        return this;    }

在上面的代码中，executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);传入的参数sDefaultExecutor是一个串行的线程池，一个进程中所有的我们定义的这个AsyncTask全部在这个串行的线程池中排队执行，这个排队执行的过程后面会再进行分析。还有一个THREAD_POOL_EXECUTOR线程池用于真正的执行任务，后面再具体说明。executeOnExecutor方法中，AsyncTask的onPreExecute方法最先执行，然后线程池开始执行。exec.execute(mFuture);也就是这一句代码，这里的exec就是上面传入的sDefaultExecutor，这个串行的线程池开始执行。下面看看这个串行线程池sDefaultExecutor的源码：

    public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();    private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;

   private static class SerialExecutor implements Executor {        final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();        Runnable mActive;        public synchronized void execute(final Runnable r) {            mTasks.offer(new Runnable() {                public void run() {                    try {                        r.run();                    } finally {                        scheduleNext();                    }                }            });            if (mActive == null) {                scheduleNext();            }        }        protected synchronized void scheduleNext() {            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);            }        }    }

从这个SerialExecutor的实现可以分析AsyncTask的排队执行的过程。SerialExecutor的execute方法会把Runnable对象添加到任务队列mTask中，然后依次执行mTask中的任务，执行过程调用了THREAD_POOL_EXECUTOR.execute方法执行真正的任务，但是是一个个执行的，因为scheduleNext方法加了锁。

上面也说到了THREAD_POOL_EXECUTOR，它是AsyncTask中另外一个线程池，它和SerialExecutor共同组成了AsyncTask中的两个线程池，其中SerialExecutor用于任务的排列，而线程池THREAD_POOL_EXECUTOR用于真正的执行任务，可以看出SerialExecutor最终也调用了THREAD_POOL_EXECUTOR来执行任务，AsyncTask中还有一个InternalHandler用于将执行环境切换到主线程。

在AsyncTask的构造方法如下：

    public AsyncTask() {        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {            public Result call() throws Exception {                mTaskInvoked.set(true);                Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);                //noinspection unchecked                return postResult(doInBackground(mParams));            }        };        mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {            @Override            protected void done() {                try {                    postResultIfNotInvoked(get());                } catch (InterruptedException e) {                    android.util.Log.w(LOG_TAG, e);                } catch (ExecutionException e) {                    throw new RuntimeException("An error occured while executing doInBackground()",                            e.getCause());                } catch (CancellationException e) {                    postResultIfNotInvoked(null);                }            }        };    }

FutureTask对象mFuture的run方法传入了mWorker，也就是会调用mWorker的run方法，mWorker的run方法最终会在线程池中执行，在mWorker的call方法中，首先会将mTaskInvoked设为true，表示当前任务已经被调用过了，然后执行AsyncTask的doInBackground方法，接着将返回值返回给postResult方法。

而postResult方法源码如下：

    private Result postResult(Result result) {        @SuppressWarnings("unchecked")        Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,                new AsyncTaskResult<Result>(this, result));        message.sendToTarget();        return result;    }

在上面的代码中，postResult方法会通过sHandler发送一个MESSAGE_POST_RESULT的消息，，这个sHandler的源码定义如下。

    private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();

    private static class InternalHandler extends Handler {        @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})        @Override        public void handleMessage(Message msg) {            AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;            switch (msg.what) {                case MESSAGE_POST_RESULT:                    // There is only one result                    result.mTask.finish(result.mData[0]);                    break;                case MESSAGE_POST_PROGRESS:                    result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);                    break;            }        }    }

可以发现sHandler是一个静态的Handler对象，静态变量在加载类的时候会进行初始化，目的和我们平时用得Handler一样，将环境切换到主线程，当然这个InternalHandler是在主线程中创建的。sHandler收到MESSAGE_POST_RESULT消息后会调用AsyncTask的finish方法，如下所示。

    private void finish(Result result) {        if (isCancelled()) {            onCancelled(result);        } else {            onPostExecute(result);        }        mStatus = Status.FINISHED;    }

finish方法很简单，如果AsyncTask被取消了，那么久调用onCancelled方法，否则就会调用onPostExecute方法，额可以看到doInBackground的返回结果会传递给onPostExecute，这样整个AsyncTask的工作过程就分析完了。

另外补充一些：

当在doInBackground方法中手动调用publishProgress方法时，会最终调用onProgressUpdate方法，为什么呢？可以看看一下AsyncTask中的publishProgress方法：

    protected final void publishProgress(Progress... values) {        if (!isCancelled()) {            sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,                    new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();        }    }

可以看出方法通过sHandler发送了一个MESSAGE_POST_PROGRESS的消息，然后在InternalHandler的handleMessage方法中调用了onProgressUpdate方法，这个方法执行在主线程，一般用于更新UI操作。

还有一点当手动调用AsyncTask的cancel方法时，最终会调用onCancel方法。cancel方法如下：

    public final boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {        mCancelled.set(true);        return mFuture.cancel(mayInterruptIfRunning);    }

可以看出cancel方法只是设置一下标志位。然后在finish方法中会通过isCanceled方法判断是否mCancelled标志位是都为true。isCanceled方法如下：

    public final boolean isCancelled() {        return mCancelled.get();    }

最后总结一下，AsyncTask默认的execute方法其实是调用串行的线程池，但有时我们希望能调用真正的线程池，并发执行，而不是串行等待执行，从上面的源码分析，我们可以直接调用executeOnExecutor方法，然后传入真正的线程池即可，就可以达到高并发的一种线程池。