Android源码解读——AsyncTask
为什么需要AsyncTask？
在Android当中，当一个应用程序的组件启动的时候，并且没有其他的应用程序组件在运行时，Android系统就会为该应用程序组件开辟一个新的线程来执行。默认的情况下，在一个相同Android应用程序当中，其里面的组件都是运行在同一个线程里面的，这个线程我们称之为Main线程。当我们通过某个组件来启动另一个组件的时候，这个时候默认都是在同一个线程当中完成的。
在Android当中，通常将线程分为两种，一种叫做Main Thread，除了Main Thread之外的线程都可称为Worker Thread。
当一个应用程序运行的时候，Android操作系统就会给该应用程序启动一个线程，这个线程就是我们的Main Thread，这个线程非常的重要，它主要用来加载我们的UI界面，完成系统和我们用户之间的交互，并将交互后的结果又展示给我们用户，所以Main Thread又被称为UI Thread。
Android系统默认不会给我们的应用程序组件创建一个额外的线程，所有的这些组件默认都是在同一个线程中运行。然而，某些时候当我们的应用程序需要完成一个耗时的操作的时候，例如访问网络或者是对数据库进行查询时，此时我们的UI Thread就会被阻塞。例如，当我们点击一个Button，然后希望其从网络中获取一些数据，如果此操作在UI Thread当中完成的话，当我们点击Button的时候，UI线程就会处于阻塞的状态，此时，我们的系统不会调度任何其它的事件，更糟糕的是，当我们的整个现场如果阻塞时间超过5秒钟(官方是这样说的)，这个时候就会出现 ANR (Application Not Responding)的现象，此时，应用程序会弹出一个框，让用户选择是否退出该程序。对于Android开发来说，出现ANR的现象是绝对不能被允许的。
另外，由于我们的Android UI控件是线程不安全的，所以我们不能在UI Thread之外的线程当中对我们的UI控件进行操作。因此在Android的多线程编程当中，我们有两条非常重要的原则必须要遵守：
l 绝对不能在UI Thread当中进行耗时的操作，不能阻塞我们的UI Thread
l 不能在UI Thread之外的线程当中操纵我们的UI元素
既然在Android当中有两条重要的原则要遵守，那么我们可能就有疑问了？我们既不能在主线程当中处理耗时的操作，又不能在工作线程中来访问我们的UI控件，那么我们比如从网络中要下载一张图片，又怎么能将其更新到UI控件上呢？这就关系到了我们的主线程和工作线程之间的通信问题了。在Android当中，提供了两种方式来解决线程直接的通信问题，一种是通过Handler的机制，这个时候就很可能自己会去封装一下thread+handler了，正是因为这类需求很多，google就帮我们封装了一下。其实我们也可以自己封装。
原理分析
AsyncTask是个abstract类，所以在使用时需要实现一个AsyncTask的具体实现类，一般来说会覆盖4个方法，我们以前面所说的从网络中下载一张图片，然后更新到UI控件来说明：
（1）onPreExecute()：在执行后台下载操作之前调用，将下载等待动画显示出来，运行在主线程中；
（2）doInBackground()：核心方法，执行后台下载操作的方法，必须实现的一个方法，运行在子线程中；这个方法是执行在子线程中的。在onPreExecute()执行完后，会立即开启这个方法。
（3）onProgressUpdate()：在下载操作doInBackground()中调用publishProgress()时的回调方法，用于更新下载进度，运行在主线程中；
（4）onPostExecute()：后台下载操作完成后调用，将下载等待动画进行隐藏，并更新UI，运行在主线程中；
然后在主线程中
通过上面的分析，我们可以知道，AsyncTask的构造方法和execute方法是我们分析AsyncTask的重点。
1）构造方法
AsyncTask的构造方法中
mWorker代表了AsyncTask要执行的任务，是对Callable接口的封装，意味着这个任务是有返回值的
mFuture代表了AsyncTask要执行的任务的返回结果，其实就是个FutureTask，安装FutureTask标准用法，mWorker作为Callable被传给了mFuture，那么mFuture的结果就从mWorker执行的任务中取得。仔细看mWorker，return语句返回的结果就是我们前面所说的doInBackground()的执行结果：
2）再看执行流程
查看源码execute()àexecuteOnExecutor(sDefaultExecutor, params)àexec.execute(mFuture)
到了这一步，将mFuture传递给了AsyncTask的执行器进行执行。AsyncTask的执行器缺省是sDefaultExecutor。
找到成员变量sDefaultExecutor，最终定位到
SerialExecutor是对JDK里Executor的一个实现，被声明为一个静态变量，我们仔细看SerialExecutor的实现，
内部声明了一个双端队列ArrayDeque类型的mTasks（双端队列中offer方法表示从队列尾插入，poll()表示从队列头获取元素）。
每次调用execute，就创建一个Runnable匿名内部类对象，这个对象存入mTasks，在匿名内部类的run函数里面调用传入参数r.run()。然后通过一个scheduleNext函数把mTasks里面的所有对象通过THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive)执行一遍。说穿了，也就是说SerialExecutor类会把所有的任务丢入一个容器，之后把容器里面的所有对象一个一个的排队（串行化）执行THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
至于这个THREAD_POOL_EXECUTOR，是这样定义的：
我们可以看到这个线程池，被声明为一个静态变量，同时初始化的参数是：
核心线程数量，这里取得是CPU个数 + 1， 第二个参数是最大线程数量，这里是CPU个数 * 2 + 1，第五个参数是缓冲区的队列，这里是个LinkedBlockingQueue，这个队列的最大容量是128。
3)结果和进度的通知
AsyncTask的执行结果和进度是怎么通知给UI线程的呢？检视mFuture
和更新进度时我们会调用的publishProgress方法
我们可以看到都调用了sHandler
说明当子线程需要和UI线程进行通信时，其实就是通过这个handler，往UI线程发送消息。
总结：
1）、线程池的创建：
在创建了AsyncTask的时候，会默认创建两个线程池SerialExecutor和ThreadPoolExecutor，SerialExecutor负责将任务串行化，ThreadPoolExecutor是真正执行任务的地方，且无论有多少个AsyncTask实例，两个线程池都会只有一份。
2）、任务的执行：
在execute中，会执行run方法，当执行完run方法后，会调用scheduleNext()不断的从双端队列中轮询，获取下一个任务并继续放到一个子线程中执行，直到异步任务执行完毕。
3）、消息的处理：
在执行完onPreExecute()方法之后，执行了doInBackground()方法，然后就不断的发送请求获取数据；在这个AsyncTask中维护了一个InternalHandler的类，这个类是继承Handler的，获取的数据是通过handler进行处理和发送的。在其handleMessage方法中，将消息传递给onProgressUpdate()进行进度的更新，也就可以将结果发送到主线程中，进行界面的更新了。
4）、使用AsyncTask的注意点
通过观察代码我们可以发现，每一个new出的AsyncTask只能执行一次execute()方法，多次运行将会报错，如需多次，需要新new一个AsyncTask。
AsyncTask优缺点
AsyncTask：
优点：AsyncTask是一个轻量级的异步任务处理类，轻量级体现在，使用方便、代码简洁上，而且整个异步任务的过程可以通过cancel()进行控制；
缺点：不适用于处理长时间的异步任务，一般这个异步任务的过程最好控制在几秒以内，如果是长时间的异步任务就需要考虑多线程的控制问题；当处理多个异步任务时，UI更新变得困难。
Handler:
优点：代码结构清晰，容易处理多个异步任务；
缺点：当有多个异步任务时，由于要配合Thread或Runnable，代码可能会稍显冗余。
总之，AsyncTask不失为一个非常好用的异步任务处理类，只要不是频繁对大量UI进行更新，可以考虑使用；而Handler在处理大量UI更新时可以考虑使用。
