Android AsyncTask用法及源码分析

AsyncTask这个类相信大家都用的比较多了，主要是解决异步任务问题，耗时的操作不能在MainThread中进行，必须放在其他线程中执行，执行完之后回到主线程更新UI，我们也经常用Thread+Handler的方式来解决这类问题，那么为什么还要用AsyncTask呢，如果看了源码的话，你会发现，这个类里面的实现逻辑其实是对Thread和Handler的一个封装，让大家用起来更方便而已，没什么高深的，首先来看看这个类怎么用，看如下代码：

package com.fq.asynctaskdemo;import android.os.AsyncTask;import android.support.v7.app.AppCompatActivity;import android.os.Bundle;import android.util.Log;import android.view.View;import android.widget.Button;import android.widget.ProgressBar;import android.widget.TextView;public class MainActivity extends AppCompatActivity {    Button myButton;    ProgressBar mProgressBar;    TextView mTextView;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        myButton = (Button)findViewById(R.id.button);        mProgressBar = (ProgressBar)findViewById(R.id.pb);        mProgressBar.setMax(10);        mTextView = (TextView)findViewById(R.id.text);        myButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                for(int i=0;i<10;i++) {                    new MyAsyncTask().execute(i);                }            }        });    }    private class MyAsyncTask extends AsyncTask<Integer,Integer,Void>{        @Override        protected void onPreExecute() {            super.onPreExecute();            mTextView.setText("执行MyAsyncTask前");        }        @Override        protected void onPostExecute(Void aVoid) {            super.onPostExecute(aVoid);            mTextView.setText("MyAsyncTask任务执行完毕");        }        @Override        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {            super.onProgressUpdate(values);            mProgressBar.setProgress(values[0]);        }        @Override        protected void onCancelled() {            super.onCancelled();        }        @Override        protected Void doInBackground(Integer... params) {            Log.e("fuqiang","线程" +params[0] +"在执行");            for(int i=0;i<=10;i++){                try{                    Thread.sleep(1000);                }catch (InterruptedException e){                    e.printStackTrace();                }finally {                    publishProgress(i);                }            }            return null;        }    }}

执行结果：
09-21 01:34:31.321 2469-2606/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程0在执行
09-21 01:34:42.763 2469-3026/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程1在执行
09-21 01:34:54.169 2469-3196/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程2在执行
09-21 01:35:05.612 2469-3196/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程3在执行
09-21 01:35:17.058 2469-3196/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程4在执行
09-21 01:35:28.516 2469-3196/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程5在执行
09-21 01:35:39.958 2469-3196/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程6在执行
09-21 01:35:51.396 2469-3196/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程7在执行
09-21 01:36:02.833 2469-3196/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程8在执行
09-21 01:36:14.278 2469-3196/com.fq.asynctaskdemo E/fuqiang: 线程9在执行
看下AsyncTask的定义：

public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result>

三种泛型类型的参数分别是启动任务时的参数类型，进度处理的参数类型和返回结果的参数类型，我们一般启动AsyncTask执行execute的时候带入的参数类型就是启动任务时的参数类型，具体到doInBackground这个方法的参数，进度处理的参数类型用于onProgressUpdate，返回结果的参数类型用于onPostExecute，如果没用到特定的类型，可用Void代替，下面分别讲解下这几个函数：
1 onPreExecute，这个函数是执行后台耗时任务前做的一些处理，这个时候还在UI线程
2 doInBackground，这个函数就是用来后来执行耗时任务的，参数列表是AsyncTask执行execute的时候带入的，执行完后返回值会传递给onPostExecute。
3 onPostExecute，这个函数是后台处理完耗时任务执行的，这时已经回到了UI线程，参数是刚刚doInBackground返回的，一般在这里进行UI的改变
4 onProgressUpdate，一般在doInBackground里调用publishProgress，就会执行到这个函数，用于更新进度的，这个方法是在UI线程中执行的，可以更新UI。
5 onCancelled 取消，调用这个函数的话，如果doInBackground还没执行完，就不会执行onPostExecute方法了
记得早起用这个类的时候，是可以很多个线程并行的，但是上面例子的执行结果却是一个线程执行完，另外一个线程才能执行，这是怎么回事呢，我们接下来分析下AsyncTask的源码，看下Thread+Handler是怎么封装的，再看看为什么线程是串行执行的：

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

这里是执行入口，调用了executeOnExecutor方法：

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;    }

根据上面的抛异常我们可以知道，AsyncTask任务只能执行一次，如果想多次执行，必须new新的对象出来，否则就会抛异常，紧接着执行了onPreExecute，这时还在UI线程，params是传递进来的参数，我们知道待会这个参数会给doInBackground用的，那么mWorker和mFuture是什么，看下源码：

private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker;private final FutureTask<Result> mFuture;

private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {        Params[] mParams;    }

public AsyncTask() {        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {            public Result call() throws Exception {                mTaskInvoked.set(true);                Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);                //noinspection unchecked                Result result = doInBackground(mParams);                Binder.flushPendingCommands();                return postResult(result);            }        };        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 occurred while executing doInBackground()",                            e.getCause());                } catch (CancellationException e) {                    postResultIfNotInvoked(null);                }            }        };    }

我们看到mWorker 其实就是实现了Callable接口，mFuture 就是个FutureTask，可以通过get方法得到返回值，当执行exec.execute(mFuture);的时候，其实就是启了一个线程mWorker ，线程内部调用了doInBackground，参数是mParams，返回值result传递给了postResult方法，执行完之后还会回调FutureTask的done方法，调用了postResultIfNotInvoked（get()）,get()得到的就是mWorker的返回：

private void postResultIfNotInvoked(Result result) {        final boolean wasTaskInvoked = mTaskInvoked.get();        if (!wasTaskInvoked) {            postResult(result);        }    }

查看源码发现wasTaskInvoked 一直是true，所以这里不走，我一开始还纳闷 postResult(result);执行了两遍，好了，接下来看 postResult(result)：

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

在线程中执行完耗时任务了，这个时候想回到UI线程，正如我们之前分析的，这里用到Handler了，发消息：

private static Handler getHandler() {        synchronized (AsyncTask.class) {            if (sHandler == null) {                sHandler = new InternalHandler();            }            return sHandler;        }    }

private static class InternalHandler extends Handler {        public InternalHandler() {            super(Looper.getMainLooper());        }        @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;            }        }    }

这里涉及到两个点，如果是MESSAGE_POST_RESULT，就调用finish方法：

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

如果已经取消了，就不会调用onPostExecute，没取消就调用，执行耗时任务之后更新UI的操作，这时是在主线程了，另外一个MESSAGE_POST_PROGRESS，就会调用onProgressUpdate更新进度：

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

也是Handler发消息，好了，接下来我们回过头看下最开始的执行函数：

mWorker.mParams = params;        exec.execute(mFuture);

第二句：

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);            }        }    }

mTasks 是一个队列，如果有任务进来就添加任务到队列，仔细分析这段代码，mActive 第一次是null，下面线程池执THREAD_POOL_EXECUTOR执行一个任务，但是一旦执行一个任务后，mActive 就不会null了

 if (mActive == null) {                scheduleNext();            }

这段代码就无法执行，那么只有执行完第一个线程，执行finally里面的scheduleNext时，下一个线程才会从队列中取出，然后执行，这也很好的解释了为什么我们看到线程是串行的，接下来看下THREAD_POOL_EXECUTOR这个线程池：

public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR;    static {        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(                CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS,                sPoolWorkQueue, sThreadFactory);        threadPoolExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);        THREAD_POOL_EXECUTOR = threadPoolExecutor;    }

private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));    private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;    private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 30;

核心线程数不再是之前的5个了，而是跟CPU_COUNT 有关

private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);

任务队列最大依然只支持128个，超过就会报异常。

AsyncTask就分析到这里，相信大家看了源码分析的过程应该更加理解这个类怎么用了。如果有问题，欢迎指正，谢谢。