Android异步处理系列文章四篇之四 AsyncTask的实现原理
Android异步处理一:使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面
Android异步处理二:使用AsyncTask异步更新UI界面
Android异步处理三:Handler+Looper+MessageQueue深入详解
Android异步处理四:AsyncTask的实现原理
Android异步处理四:AsyncTask的实现原理
概述:AsyncTask的本质是一个线程池,所有提交的异步任务都会在这个线程池中的工作线程内执行,当工作线程需要跟UI线程交互时,工作线程会通过向在UI线程创建的Handler(原理见:《Android异步处理三:Handler+Looper+MessageQueue深入详解》)传递消息的方式,调用相关的回调函数,从而实现UI界面的更新。
例子:
本章还是以《Android异步处理二:使用AsyncTask异步更新UI界面》中的例子说明AsyncTask的实现原理。
这个例子是在后台下载CSDN的LOGO,下载完成后在UI界面上显示出来。
AsyncTask.java
1 package com.zhuozhuo; 2 3 4 import org.apache.http.HttpResponse; 5 import org.apache.http.client.HttpClient; 6 import org.apache.http.client.methods.HttpGet; 7 import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient; 8 9 import android.app.Activity; 10 import android.graphics.Bitmap; 11 import android.graphics.BitmapFactory; 12 import android.os.AsyncTask; 13 import android.os.Bundle; 14 import android.view.View; 15 import android.view.View.OnClickListener; 16 import android.widget.Button; 17 import android.widget.ImageView; 18 import android.widget.ProgressBar; 19 import android.widget.Toast; 20 21 public class AsyncTaskActivity extends Activity { 22 23 private ImageView mImageView; 24 private Button mButton; 25 private ProgressBar mProgressBar; 26 27 @Override 28 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 29 super.onCreate(savedInstanceState); 30 setContentView(R.layout.main); 31 32 mImageView= (ImageView) findViewById(R.id.imageView); 33 mButton = (Button) findViewById(R.id.button); 34 mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progressBar); 35 mButton.setOnClickListener(new OnClickListener() { 36 37 @Override 38 public void onClick(View v) { 39 GetCSDNLogoTask task = new GetCSDNLogoTask(); 40 task.execute("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif"); 41 } 42 }); 43 } 44 45 class GetCSDNLogoTask extends AsyncTask<String,Integer,Bitmap> {//继承AsyncTask 46 47 @Override 48 protected Bitmap doInBackground(String... params) {//处理后台执行的任务,在后台线程执行 49 publishProgress(0);//将会调用onProgressUpdate(Integer... progress)方法 50 HttpClient hc = new DefaultHttpClient(); 51 publishProgress(30); 52 HttpGet hg = new HttpGet(params[0]);//获取csdn的logo 53 final Bitmap bm; 54 try { 55 HttpResponse hr = hc.execute(hg); 56 bm = BitmapFactory.decodeStream(hr.getEntity().getContent()); 57 } catch (Exception e) { 58 59 return null; 60 } 61 publishProgress(100); 62 //mImageView.setImageBitmap(result); 不能在后台线程操作ui 63 return bm; 64 } 65 66 protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {//在调用publishProgress之后被调用,在ui线程执行 67 mProgressBar.setProgress(progress[0]);//更新进度条的进度 68 } 69 70 protected void onPostExecute(Bitmap result) {//后台任务执行完之后被调用,在ui线程执行 71 if(result != null) { 72 Toast.makeText(AsyncTaskActivity.this, "成功获取图片", Toast.LENGTH_LONG).show(); 73 mImageView.setImageBitmap(result); 74 }else { 75 Toast.makeText(AsyncTaskActivity.this, "获取图片失败", Toast.LENGTH_LONG).show(); 76 } 77 } 78 79 protected void onPreExecute () {//在 doInBackground(Params...)之前被调用,在ui线程执行 80 mImageView.setImageBitmap(null); 81 mProgressBar.setProgress(0);//进度条复位 82 } 83 84 protected void onCancelled () {//在ui线程执行 85 mProgressBar.setProgress(0);//进度条复位 86 } 87 88 } 89 90 91 }
main.xml
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 3 android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent" 4 android:layout_height="fill_parent"> 5 <ProgressBar android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:id="@+id/progressBar" style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"></ProgressBar> 6 <Button android:id="@+id/button" android:text="下载图片" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"></Button> 7 <ImageView android:id="@+id/imageView" android:layout_height="wrap_content" 8 android:layout_width="wrap_content" /> 9 </LinearLayout>
mainifest.xml
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2 <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 3 package="com.zhuozhuo" 4 android:versionCode="1" 5 android:versionName="1.0"> 6 <uses-sdk android:minSdkVersion="10" /> 7 <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission> 8 <application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name"> 9 <activity android:name=".AsyncTaskActivity" 10 android:label="@string/app_name"> 11 <intent-filter> 12 <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> 13 <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /> 14 </intent-filter> 15 </activity> 16 17 </application> 18 </manifest>
运行结果:
分析:
在分析实现流程之前,我们先了解一下AsyncTask有哪些成员变量。
1 private static final int CORE_POOL_SIZE =5;//5个核心工作线程 2 private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128;//最多128个工作线程 3 private static final int KEEP_ALIVE = 1;//空闲线程的超时时间为1秒 4 5 private static final BlockingQueue<Runnable> sWorkQueue = 6 new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10);//等待队列 7 8 private static final ThreadPoolExecutorsExecutor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, 9 MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sWorkQueue,sThreadFactory);//线程池是静态变量,所有的异步任务都会放到这个线程池的工作线程内执行。
回到例子中,点击按钮之后会新建一个GetCSDNLogoTask对象:
1 GetCSDNLogoTask task = new GetCSDNLogoTask();
此时会调用父类AsyncTask的构造函数:
AsyncTask.java
1 public AsyncTask() { 2 mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() { 3 public Result call() throws Exception { 4 Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); 5 return doInBackground(mParams); 6 } 7 }; 8 9 mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) { 10 @Override 11 protected void done() { 12 Message message; 13 Result result = null; 14 15 try { 16 result = get(); 17 } catch (InterruptedException e) { 18 android.util.Log.w(LOG_TAG, e); 19 } catch (ExecutionException e) { 20 throw new RuntimeException("An error occured while executing doInBackground()", 21 e.getCause()); 22 } catch (CancellationException e) { 23 message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL, 24 new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null)); 25 message.sendToTarget();//取消任务,发送MESSAGE_POST_CANCEL消息 26 return; 27 } catch (Throwable t) { 28 throw new RuntimeException("An error occured while executing " 29 + "doInBackground()", t); 30 } 31 32 message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, 33 new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result));//完成任务,发送MESSAGE_POST_RESULT消息并传递result对象 34 message.sendToTarget(); 35 } 36 }; 37 }
WorkerRunnable类实现了callable接口的call()方法,该函数会调用我们在AsyncTask子类中实现的doInBackground(mParams)方法,由此可见,WorkerRunnable封装了我们要执行的异步任务。FutureTask中的protected void done() {}方法实现了异步任务状态改变后的操作。当异步任务被取消,会向UI线程传递MESSAGE_POST_CANCEL消息,当任务成功执行,会向UI线程传递MESSAGE_POST_RESULT消息,并把执行结果传递到UI线程。
由此可知,AsyncTask在构造的时候已经定义好要异步执行的方法doInBackground(mParams)和任务状态变化后的操作(包括失败和成功)。
当创建完GetCSDNLogoTask对象后,执行
1 task.execute("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif");
此时会调用AsyncTask的execute(Params...params)方法
AsyncTask.java
1 public final AsyncTask<Params,Progress, Result> execute(Params... params) { 2 if (mStatus != Status.PENDING) { 3 switch (mStatus) { 4 case RUNNING: 5 throw newIllegalStateException("Cannot execute task:" 6 + " the taskis already running."); 7 case FINISHED: 8 throw newIllegalStateException("Cannot execute task:" 9 + " the taskhas already been executed " 10 + "(a task canbe executed only once)"); 11 } 12 } 13 14 mStatus = Status.RUNNING; 15 16 onPreExecute();//运行在ui线程,在提交任务到线程池之前执行 17 18 mWorker.mParams = params; 19 sExecutor.execute(mFuture);//提交任务到线程池 20 21 return this; 22 }
当任务正在执行或者已经完成,会抛出IllegalStateException,由此可知我们不能够重复调用execute(Params...params)方法。在提交任务到线程池之前,调用了onPreExecute()方法。然后才执行sExecutor.execute(mFuture)是任务提交到线程池。
前面我们说到,当任务的状态发生改变时(1、执行成功2、取消执行3、进度更新),工作线程会向UI线程的Handler传递消息。在《Android异步处理三:Handler+Looper+MessageQueue深入详解》一文中我们提到,Handler要处理其他线程传递过来的消息。在AsyncTask中,InternalHandler是在UI线程上创建的,它接收来自工作线程的消息,实现代码如下:
AsyncTask.java
1 private static class InternalHandler extends Handler { 2 @SuppressWarnings({"unchecked","RawUseOfParameterizedType"}) 3 @Override 4 public voidhandleMessage(Message msg) { 5 AsyncTaskResult result =(AsyncTaskResult) msg.obj; 6 switch (msg.what) { 7 caseMESSAGE_POST_RESULT: 8 // There is onlyone result 9 result.mTask.finish(result.mData[0]);//执行任务成功 10 break; 11 caseMESSAGE_POST_PROGRESS: 12 result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);//进度更新 13 break; 14 caseMESSAGE_POST_CANCEL: 15 result.mTask.onCancelled();//取消任务 16 break; 17 } 18 } 19 }
当接收到消息之后,AsyncTask会调用自身相应的回调方法。
总结:
1、 AsyncTask的本质是一个静态的线程池,AsyncTask派生出的子类可以实现不同的异步任务,这些任务都是提交到静态的线程池中执行。
2、线程池中的工作线程执行doInBackground(mParams)方法执行异步任务
3、当任务状态改变之后,工作线程会向UI线程发送消息,AsyncTask内部的InternalHandler响应这些消息,并调用相关的回调函数
转自:http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6774131