什么是AsyncTask
AsyncTask 即 asynchronous task，异步任务。
AsyncTask实际上是围绕Thread和Handler设计的一个辅助类，在内部是对Thread和Handler的一种封装。AsyncTask的异步体现在由后台线程进行运算（访问网络等比较耗时的操作），然后将结果发布到用户界面上来更新UI，使用AsyncTask使得我不用操作Thread和Handler。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 new AsyncTask<String,String,String>(){ //// 运行在主线程中，做预备工作///// onPreExecute(){ } // 运行在子线程中，做耗时操作 String doingBackGround(String s){ } // 运行在主线程中，耗时操作完成，更新UI onPostExecute(String s){ } }.execute(String);
AsyncTask用法比较简单，Google设计这个类就是为了方便我们进行类似Handler这样的异步操作。
如上代码，一般使用AsyncTask只要重写里面的三个方法，onPreExecute和onPostExecute不是抽象方法，不是必须实现，实现这两种方法一般能让代码的逻辑更加清晰。onPreExecute运行在主线程中，做一些准备工作。onPostExecute同样运行在主线程中，用于在耗时操作完成后，更新UI。另外，还有一个onProgressUpdate方法，用于在后台任务执行过程中来实时地更新UI。 doingBackGround则是抽象方法，必须实现，我们使用AsyncTask时希望将一些耗时操作放在子线程中，doingBackGround中逻辑就相当于我们在Thread-Handler中Thread中的run方法中实现的逻辑。 execute方法用于启动执行任务
从源码角度看AsyncTask的设计
接下来进入这篇文章的重点，我们从源码角度来分析AsyncTask是如何实现的。
AsyncTask的execute方法
1 2 3 public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) { return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params); }
上面是execute方法，发现execute其实内部调用的executeOnExecutor方法，调用executeOnExecutor方法传递了两个参数，这里第一个传递了一个默认的执行器，关于这个sDefaultExecutor我们再来讲，我们现在来看AsyncTask的流程设计。
我们来看这个executeOnExecutor方法,这里将不重要的代码略去了，其实这里面的逻辑比较清晰。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec, Params... params) { ..... ..... mStatus = Status.RUNNING; //////////////////////////////// // 第一步：在主线程中执行准备操作//// onPreExecute(); // 第二步：把params参数赋值给mWorker mWorker.mParams = params; // 第三步：用线程池执行mFuture exec.execute(mFuture); /////////////////////// return this; }
第一步，onPreExecute与上面的介绍一样，进行准备工作，这个就没有必要分析，如果我们没有重写，就不会做相关的准备。我们主要第二步和第三步，第二步，把params参数赋值给mWorker，params是execute中传递过来的参数，同时也是泛型中第一个参数，将params赋值给mWorker，那么mWorker是什么呢？
AsyncTask的构造方法 我们继续看源码:主意到mWorker是在AsyncTask的构造方法中创建的。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 public AsyncTask() { mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() { public Result call() throws Exception { ..... } }; mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) { @Override protected void done() { ..... } }; }
首先，mWorker在构造方法中创建，它是一个匿名内部类，那WorkerRunnable是个什么东西呢？
1 2 3 private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> { Params[] mParams; }
我们发现WorkerRunnable其实就是一个Callable，同时在execute方法中mFuture也在这里创建了出来，这里会将mWorker传递到FutureTask中去，那么将mFuture传进去做了什么什么操作呢？
1 2 3 4 5 6 7 8 public FutureTask(Callable<V> callable) { if (callable == null) throw new NullPointerException(); //////这里将mWorker传递进来，其实就是callable/// ///////////// this.callable = callable; this.state = NEW; // ensure visibility of callable }
FutureTask是java.util.concurrent，FutureTask继承了Future，通过 Future 接口，可以尝试取消尚未完成的任务，查询任务已经完成还是取消了，以及提取（或等待）任务的结果值。
在AsyncTask的构造方法中，将mWorker传进来，即将callable传进来，因为mWorker就是callable。
这样在上面的executeOnExecutor中的第三步中，==exec.execute(mFuture)== 用线程池来执行mFuture，其实就是执行mFuture中的run方法，我们来看FutureTask中的run方法：
FutureTask中的run方法
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在FutureTask中的run方法，我们需要关注两个地方，第一个，就是上面代码片段的①处，这里调用了mWorker中的call方法，这样我们再回头来看mWorker中的call方法。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 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)); } };
1 2 3 4 5 6 7 private Result postResult(Result result) { @SuppressWarnings("unchecked") Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, new AsyncTaskResult<Result>(this, result)); message.sendToTarget(); return result; }
在mWorker中call方法中主要就是执行耗时操作，正是doInBackground方法，并且将执行的结果result返回回去，用postResult对doInBackground进行包裹则是为了运用Handler机制来更新UI。
1 2 3 4 5 6 7 protected void set(V v) { if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) { outcome = v; UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final state finishCompletion(); } }
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 private void finishCompletion() { // assert state > COMPLETING; for (WaitNode q; (q = waiters) != null;) { if (UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset, q, null)) { for (;;) { Thread t = q.thread; if (t != null) { q.thread = null; LockSupport.unpark(t); } WaitNode next = q.next; if (next == null) break; q.next = null; // unlink to help gc q = next; } break; } } //① 调用了FutureTask中的done方法 done(); callable = null; // to reduce footprint }
由set方法，调用finishCompletion，主要看finishCompletion的逻辑，我们只关注finishCompletion代码的①处，这里调用了done方法，
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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); } } };
在Future中调用了postResultIfNotInvoked，其实这里将这段处理逻辑抽取到方法中去了，在android2.3即以前的源码都是没有抽取的，这也是使得现在的逻辑更加清晰。
1 2 3 4 5 6 private void postResultIfNotInvoked(Result result) { final boolean wasTaskInvoked = mTaskInvoked.get(); if (!wasTaskInvoked) { postResult(result); } }
最后，我们来看postResult方法。
1 2 3 4 5 6 7 private Result postResult(Result result) { @SuppressWarnings("unchecked") Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, new AsyncTaskResult<Result>(this, result)); message.sendToTarget(); return result; }
这里就是我们非常熟悉的代码了，使用Message发送消息给Handler来更新UI。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 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; } } }
AsyncTaskResult类的只是一个封装
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 @SuppressWarnings({"RawUseOfParameterizedType"}) private static class AsyncTaskResult<Data> { final AsyncTask mTask; final Data[] mData; AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) { mTask = task; mData = data; } }
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 private void finish(Result result) { if (isCancelled()) { onCancelled(result); } else { //////耗时操作执行完毕，更新UI/////////// //onPostExecute运行在主线程 onPostExecute(result); ////////////////////////////////////////// } mStatus = Status.FINISHED; }
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这样我们关于AsyncTask的流程终于走通了，为什么onPreExecute和onPostExecute运行在主线程，而doingBackGround为什么运行在子线程中，这个逻辑是不是就变得清晰了。上面贴了好多代码，一直都是在分析代码的意思，至于关于设计的思想感觉现在的自己还体悟不够。
AsyncTask在上面遗留的问题
关于AsyncTask中executeOnExecutor中的sDefaultExecutor
项目中问题场景：
操作步骤>>>>>>>>>>>
设置安全中，选择指纹。
解锁方式选择图案。
在选择您的图案界面，点击确定，需要三到五秒才能跳转到下一界面。
问题分析：在设置解锁方式为为图案时，第二次绘制图案后，Settings源码中使用了AsyncTask来将一些比较耗时的验证操作放在子线程中去处理(参看下面的部分代码)，由于android原生设计是使用
==frameworks/base/core/java/com/android/internal/widget/LockPatternChecker.java==
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 public static AsyncTask<?, ?, ?> verifyPattern(final LockPatternUtils utils, final List<LockPatternView.Cell> pattern, final long challenge, final int userId, final OnVerifyCallback callback) { AsyncTask<Void, Void, byte[]> task = new AsyncTask<Void, Void, byte[]>() { private int mThrottleTimeout; @Override protected byte[] doInBackground(Void... args) { try { return utils.verifyPattern(pattern, challenge, userId); } catch (RequestThrottledException ex) { mThrottleTimeout = ex.getTimeoutMs(); return null; } } @Override protected void onPostExecute(byte[] result) { callback.onVerified(result, mThrottleTimeout); } }; ////////////默认使用的串行的执行器////////////// task.execute(); /////////////////////////////////////////////// return task; }
1 2 public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor(); private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 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); } } }
我们发现SerialExecutor即是串行执行器，它的作用是保证任务执行的顺序，也就是它可以保证提交的任务确实是按照先后顺序执行的。它的内部有一个队列用来保存所提交的任务，保证当前只运行一个，这样就可以保证任务是完全按照顺序执行的。如果发现异步任务还未执行，可能被我们发现SerialExecutor即是串行执行器顺序的使用线程执行。因为应用中可能还有其他地方使用AsyncTask，所以到我们的AsyncTask也许会等待到其他任务都完成时才得以执行而不是调用executor()之后马上执行。
如果executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,params)则不一样。
1 2 3 4 5 6 /** * 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);
API中的解释：能够并行的执行任务。THREAD_POOL_EXECUTOR是一个数量为corePoolSize的线程池，具体线程池的数量是依据CPU的核心来设置的，如果超过这个数量的线程个数就需要等待
SerialExecutor是按顺序执行，THREAD_POOL_EXECUTOR则一定程度上能保证并行执行。
以上就是关于AsyncTask的全部内容，希望能对你有些帮助，贴了好多源码，如果想真正弄清楚，还是得自己去阅读阅读源码，整理这个也不容易，前前后后花了大概一个星期。
