Android中AsyncTask分析--你所不注意的坑
AsyncTask,是android提供的轻量级的异步类,可以直接继承AsyncTask,在类中实现异步操作,并提供接口反馈当前异步执行的程度(可以通过接口实现UI进度更新),最后反馈执行的结果给UI主线程.
本文不分析AsyncTask的使用，它的使用教程网上一搜一大堆，本文主要分析它的内部逻辑和实现，它是怎么实现异步的，它是怎么处理多个任务的，是并发么？？
一、线程任务的调度
在AsyncTask内部会创建一个类相关的线程池来管理要运行的任务，也就就是说当你调用了AsyncTask的execute()后，AsyncTask会把任务交给线程池，由线程池来管理创建Thread和运行Therad。
在Android4.0版本中它内部是有两个线程池:SerialExecutor和ThreadPoolExecutor，SerialExecutor是串行的，ThreadPoolExecutor是并发的，而默认的就是SerialExecutor的，所以你一个程序中如果用了好几个AsyncTask你就得注意了：不要忘了换成并发的线程池执行。下面演示一下，穿行的调度
1.一个简单的例子：可以看出他是一个个执行的
代码如下：
public class AsyncTaskDemoActivity extends Activity {
private static int ID = 0;
private static final int TASK_COUNT = 9;
private static ExecutorService SINGLE_TASK_EXECUTOR;
private static ExecutorService LIMITED_TASK_EXECUTOR;
private static ExecutorService FULL_TASK_EXECUTOR;
static {
SINGLE_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newSingleThreadExecutor();
LIMITED_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newFixedThreadPool(7);
FULL_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newCachedThreadPool();
};
@Override
public void onCreate(Bundle icicle) {
super.onCreate(icicle);
setContentView(R.layout.asynctask_demo_activity);
String title = "AsyncTask of API " + VERSION.SDK_INT;
setTitle(title);
final ListView taskList = (ListView) findViewById(R.id.task_list);
taskList.setAdapter(new AsyncTaskAdapter(getApplication(), TASK_COUNT));
}
private class AsyncTaskAdapter extends BaseAdapter {
private Context mContext;
private LayoutInflater mFactory;
private int mTaskCount;
List<SimpleAsyncTask> mTaskList;
public AsyncTaskAdapter(Context context, int taskCount) {
mContext = context;
mFactory = LayoutInflater.from(mContext);
mTaskCount = taskCount;
mTaskList = new ArrayList<SimpleAsyncTask>(taskCount);
}
@Override
public int getCount() {
return mTaskCount;
}
@Override
public Object getItem(int position) {
return mTaskList.get(position);
}
@Override
public long getItemId(int position) {
return position;
}
@Override
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
if (convertView == null) {
convertView = mFactory.inflate(R.layout.asynctask_demo_item, null);
SimpleAsyncTask task = new SimpleAsyncTask((TaskItem) convertView);
/*
* It only supports five tasks at most. More tasks will be scheduled only after
* first five finish. In all, the pool size of AsyncTask is 5, at any time it only
* has 5 threads running.
*/
task.execute();
// use AsyncTask#SERIAL_EXECUTOR is the same to #execute();
// task.executeOnExecutor(AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR);
// use AsyncTask#THREAD_POOL_EXECUTOR is the same to older version #execute() (less than API 11)
// but different from newer version of #execute()
// task.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);
// one by one, same to newer version of #execute()
// task.executeOnExecutor(SINGLE_TASK_EXECUTOR);
// execute tasks at some limit which can be customized
// task.executeOnExecutor(LIMITED_TASK_EXECUTOR);
// no limit to thread pool size, all tasks run simultaneously
//task.executeOnExecutor(FULL_TASK_EXECUTOR);
mTaskList.add(task);
}
return convertView;
}
}
private class SimpleAsyncTask extends AsyncTask<Void, Integer, Void> {
private TaskItem mTaskItem;
private String mName;
public SimpleAsyncTask(TaskItem item) {
mTaskItem = item;
mName = "Task #" + String.valueOf(++ID);
}
@Override
protected Void doInBackground(Void... params) {
int prog = 1;
while (prog < 101) {
SystemClock.sleep(100);
publishProgress(prog);
prog++;
}
return null;
}
@Override
protected void onPostExecute(Void result) {
}
@Override
protected void onPreExecute() {
mTaskItem.setTitle(mName);
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
mTaskItem.setProgress(values[0]);
}
}
}
class TaskItem extends LinearLayout {
private TextView mTitle;
private ProgressBar mProgress;
public TaskItem(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}
public TaskItem(Context context) {
super(context);
}
public void setTitle(String title) {
if (mTitle == null) {
mTitle = (TextView) findViewById(R.id.task_name);
}
mTitle.setText(title);
}
public void setProgress(int prog) {
if (mProgress == null) {
mProgress = (ProgressBar) findViewById(R.id.task_progress);
}
mProgress.setProgress(prog);
}
}
2.你想要的并发执行
上面的情况肯定不是你想要的，你想要的应该是这种情况：
只需要修改一行代码：
task.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);
当然也可以换成你自己的线程池。
二、源码分析
1.成员变量：
定义了需要用到的成员，可以根据名字就能知道干什么的
//生产线程的工厂
private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);
public Thread newThread(Runnable r) {
return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
}
};
//存放任务的阻塞队列
private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10);
/**
* 可以平行的执行任务！就是并发的
* An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
*/
public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
= new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
/**
* 线性执行的执行器
* An {@link Executor} that executes tasks one at a time in serial
* order. This serialization is global to a particular process.
*/
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
//内部交互的handler
private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();
//默认的Executor
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
定义了需要用到的成员，可以根据名字就能知道干什么的，另外注意都是static修饰的：
第二行的sThreadFactory是创建线程的；
第十行的sPoolWorkQueue阻塞队列，存放任务的；
第十七行是 THREAD_POOL_EXECUTOR是线程池，这个是并发执行的线程池；
第26行是线性调度的线程池，SERIAL_EXECUTOR，执行完一个才会执行下一个；
第28行是一个内部封装的Handler：InternalHandler
第30行可以看出他默认的是线性调度的线程池， Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR，看到这里你应该注意一个问题，如果程序里有好多个AsyncTask，它们就是线性调度的，这肯定可你预想的不一样，所以你别忘了换成并发的执行器。
2.内部Handler的使用：
2.1 自定义的InternalHandler（内部handler）
private static class InternalHandler extends Handler {
@SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
@Override
//接受message的处理，可以看到根据状态选择是完成了，还是更新着
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;
}
}
}
在上边handleMessage中，根据msg进行判断，是完成了还是在更新；
任务完成调用finish方法，在其中执行你定义的onPostExecute方法，
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
}
3.构造方法
public AsyncTask() {
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
return postResult(doInBackground(mParams));
}
};
mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
@Override
protected void done() {
try {
final Result result = get();
postResultIfNotInvoked(result);
} 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);
} catch (Throwable t) {
throw new RuntimeException("An error occured while executing "
+ "doInBackground()", t);
}
}
};
}
构造方法中其实隐藏的信息很多，WorkerRunnable和FutureTask；
其中WorkerRunnable继承了Callable接口，应该是用于在未来某个线程的回调接口，在其中执行了postResult(doInBackground(mParams));调用doInBackground,并用postResult方法把result发送到主线程。
FutureTask你看类的介绍是说控制任务的，控制任务的开始、取消等等，在这不细究，跟本文关系不大，而且我也没看明白。
第17行有一个方法：postResultIfNotInvoked(result);根据名字可以看出来是如果没有调用就把结果post出去，所以他应该是处理取消的任务的。
看下postResult方法：代码很少也很简单，就是把msg发送给handler：
//用shandler把设置message，并发送。
private Result postResult(Result result) {
Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
}
构造方法就分析到这，下一步就是execute():
3.1 按照执行过程流程，实例化完，就可以调用execute():
//Params... 就相当于一个数组，是传给doInBackground的参数
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
//执行逻辑
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)");
}
}
//改变状态
mStatus = Status.RUNNING;
//准备工作
onPreExecute();
mWorker.mParams = params;
exec.execute(mFuture);
return this;
}
代码逻辑很清晰，没有几行：
20行：修改了状态；
21行：准备工作；
24行：设置参数；
25行：线程池调用执行，注意参数是mFuture。
3.2 execute的执行逻辑
就以它定义SerialExecutor为例：
/*An {@link Executor} that executes tasks one at a time in serial
* order. This serialization is global to a particular process.*/
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);
}
}
}
可以看到它的方法都是用synchronized关键字修饰的，且在他的介绍里也说了在同一时间只有一个任务在执行。
- 在execute方法中把Future 的 run方法封装到Runnable里，放到Task队列中，如果mActive为空则调用scheduleNext方法执行任务；在这里还有一个细节就是执行完r.run()，还有个finally模块调用scheduleNext 方法，所以它才会一个接一个的执行任务。
- 而在scheduleNext 中使用THREAD_POOL_EXECUTOR 执行任务。
三、AsyncTask中异步的处理逻辑
没有忘了前边构造方法中的postResult(doInBackground(mParams))和postResultIfNotInvoked(result);方法吧，如果忘了翻前边去看。这两个方法把执行成功的和失败的任务都包含了。
所以我们可以设想一下它是怎么执行的：
1.在executeOnExecutor方法中给变量赋值
2.用执行器Executor另起线程执行任务
3.在Executor中一些复杂的逻辑，用FutureTask进行判断任务是否被取消，如果没有就调用回调接口call()方法，
4.在call()方法中调用了postResult(doInBackground(mParams));
5.postResult发送给主线程的Handler进行后续处理。
看的时候可以画下图，会很清晰，基本逻辑就这样，好AsyncTask就分析到这，欢迎纠错。。。
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