AsyncTask原理

一:简单说下使用
AsyncTask是Google提供的轻量级的异步任务类,该类中实现了异步操作,并提供接口返回结果以及进度

//这三个参数分别指,请求参数的类型,更新进度的类型,返回结果的类型,没有就写Void
    class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void,Integer,String>{
        //在子线程中执行
        @Override
        protected String doInBackground(Void... params) {
            return null;
        }
        //任务执行前的操作,在main线程执行
        @Override
        protected void onPreExecute() {
            super.onPreExecute();
        }
        //返回结果,在main线程执行
        @Override
        protected void onPostExecute(String s) {
            super.onPostExecute(s);
        }
        //更新进度,在main线程执行
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            super.onProgressUpdate(values);
        }
    }

使用:

MyAsyncTask task = new MyAsyncTask();
        task.execute();

二:下面主要看下源码
(1)首先看构造方法

 public AsyncTask() {
        //asynctask的初始化就是初始化mWorker和Mfuture
        //这一步可以简单的理解为根据传入的参数准备"Runnable"对象,然后扔到线程里面去执行

        //注意这里只是对mWorker进行初始化,还没有执行,指的是还没有放入到线程池里面执行
        //mWorker封装的call()方法就是我们要在后台执行的方法
        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
            public Result call() throws Exception {
                mTaskInvoked.set(true);
                Result result = null;
                try {
                    Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                    //noinspection unchecked
                    //doInBackground()方法需要我们自己实现
                    result = doInBackground(mParams);
                    Binder.flushPendingCommands();
                } catch (Throwable tr) {
                    mCancelled.set(true);
                    throw tr;
                } finally {
                    //获得结果之后通过sHandler发出去
                    postResult(result);
                }
                return result;
            }
        };

        //FutureTask可用于异步获取执行结果或取消执行任务的场景。
        // 通过传入Runnable或者Callable的任务给FutureTask,
        // 直接调用其run方法或者放入线程池执行,之后可以在外部通过FutureTask的get方法异步获取执行结果,
        // 因此,FutureTask非常适合用于耗时的计算,主线程可以在完成自己的任务后,再去获取结果。
        // 另外,FutureTask还可以确保即使调用了多次run方法,它都只会执行一次Runnable或者Callable任务,
        // 或者通过cancel取消FutureTask的执行等。
        //这里mFuture对mWorker进行封装,也就是对mWorker的call()方法封装,也就是说最终被放入到线程的是mFuture
        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);
                }
            }
        };
    }

(2)然后再看execute()方法,看看mFuture是什么时候被提交到线程池执行的

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }
接着点:
  public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
            Params... params) {
        //如果不是未执行的状态
        if (mStatus != Status.PENDING) {
            switch (mStatus) {
                case RUNNING:
                    //记住这个异常的名字
                    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();//在主线程执行,准确的说,在AysncTask实例化的线程执行
        mWorker.mParams = params;
        //从这里可以看出执行mFuture的是exec,那么exec是什么呢?
        exec.execute(mFuture);

        return this;
    }

(3)exec就是sDefaultExecutor
接着看

private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();

我们先来看看SerialExecutor的官方解释:

    /**
     * An {@link Executor} that executes tasks one at a time in serial
     * order.  This serialization is global to a particular process.
     */

简答说:这是一个通过串行方式每次执行一个任务的Executor,而且在某个进程中是全局的.
看看它的实现:

 private static class SerialExecutor implements Executor {
        //这是一个任务队列
        final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
        Runnable mActive;

        public synchronized void execute(final Runnable r) {
            //这个方法将r对象添加到队列的尾部
            mTasks.offer(new Runnable() {
                //注意,这个run()方法不执行r.run()就不会执行
                public void run() {
                    try {
                        r.run();
                    } finally {
                        scheduleNext();
                    }
                }
            });
            if (mActive == null) {
                scheduleNext();
            }
        }

        protected synchronized void scheduleNext() {
            //取出队列中的第一个Runnable对象,这个mActive就是mTasks.offer(new Runnable() 中new出来的Runnables
            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
            }
        }
    }

也就是说,SerialExecutor内部维持一个任务队列,有任务来的时候就把任务加入到队列里面,然后从任务队列里面取出一个任务放入到THREAD_POOL_EXECUTOR执行.
THREAD_POOL_EXECUTOR就是一个线程池,不用多说了.
也就是说SerialExecutor最大的作用就是保证任务一个一个的串行处理,真正处理的是THREAD_POOL_EXECUTOR.
(4)任务已经执行了,我们怎么获取结果呢?下面再回过头来看看最开始的构造方法里面的postResult(result)方法

private Result postResult(Result result) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
//getHandler()这个方法返回一个handler,通过handler. obtainMessage()方法获取一个target对象是该handler的Message对象
        Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
                new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
        message.sendToTarget();
        return result;
    }
我们看看getHandler()方法
private static Handler getHandler() {
        synchronized (AsyncTask.class) {
            if (sHandler == null) {
                sHandler = new InternalHandler();
            }
            return sHandler;
        }
}
再看看InternalHandler
 private static class InternalHandler extends Handler {
        public InternalHandler() {
            //看过handler源码的对这里应该比较熟悉,没看过的建议去看看
            super(Looper.getMainLooper());
        }

        @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj;
            //根据msg的不同类型执行不同的操作,这里跟我们平常写handler是一样的
            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;
            }
        }
    }

三:几个问题
(1)AsyncTask的串行并行执行问题(源码中已经说明是串行执行了)
做个试验:

        MyAsyncTask task1 = new MyAsyncTask();
        task1.execute("1");
        MyAsyncTask task2 = new MyAsyncTask();
        task2.execute("2");
        MyAsyncTask task3 = new MyAsyncTask();
        task3.execute("3");

在doInBackground()方法里做简单处理

      protected String doInBackground(String... params) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(params[0]);
            return null;
        }

结果:

 17:21:50.557 8849-8880/com.dgtech.sss.asynctaskdemo I/System.out: 1
 17:21:51.566 8849-8950/com.dgtech.sss.asynctaskdemo I/System.out: 2
 17:21:52.568 8849-9010/com.dgtech.sss.asynctaskdemo I/System.out: 3

从执行结果(时间)来看,是串行的
那么有没有办法可以并行执行呢?
答案是肯定的,用executeOnExecutor()
这个方法传入的第一个参数是一个线程池,第二个参数是请求的参数
使用这个方法也就是绕过了SerialExecutor这个类,不再由这个类进行队列处理,当然就并发执行了
试验:

       MyAsyncTask task1 = new MyAsyncTask();
        task1.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"1");
        MyAsyncTask task2 = new MyAsyncTask();
        task2.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"2");
        MyAsyncTask task3 = new MyAsyncTask();
        task3.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"3");

结果:

17:27:57.265 19387-19408/com.dgtech.sss.asynctaskdemo I/System.out: 1
17:27:57.267 19387-19410/com.dgtech.sss.asynctaskdemo I/System.out: 3
17:27:57.269 19387-19409/com.dgtech.sss.asynctaskdemo I/System.out: 2

(2)一个AsyncTask对象只能执行一次execute()方法,否则会报异常:

"Cannot execute task the task is already running."

(3)防止内存泄漏,应该在Activity销毁前执行task.cancel(true)取消task的执行
(4)当内存不足或者屏幕旋转导致Activity重建,此时旧的AsyncTask持有旧的Activity引用,因此不能更新返回结果更新UI

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