7.0—AsyncTask源码分析

之前开发中经常使用AsyncTask进行异步数据获取,当时只限于使用,具体的代码细节没有仔细看过,今天就阅读一下源码,当作笔记。加深记忆

构造函数

public AsyncTask() {
        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
            public Result call() throws Exception {
                mTaskInvoked.set(true);

                Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                //noinspection unchecked
                Result result = doInBackground(mParams);
                Binder.flushPendingCommands();
                return postResult(result);
            }
        };

        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);
                }
            }
        };
    }

首先看WorkerRunnable,实现了Callable接口

private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {
        Params[] mParams;
    }

再看一下首先看WorkerRunnable的初始化,由于是一个抽象类,需要实现内部方法,具体方法里面的实现是将mTaskInvoked设置为true,然后调用doInBackground方法,然后将doInBackground返回的结果集传参给postResult方法并返回。

我们看一下postResult方法到底是个什么

 private Result postResult(Result result) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
                new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
        message.sendToTarget();
        return result;
    }

postResult方法内部创建了一条消息,message.what=MESSAGE_POST_RESULT,message.obj=new AsyncTaskResult<Result>(this, result),然后通过异步消息机制将消息传递出去。

那我们传递出去的obj又是个什么呢

private static class AsyncTaskResult<Data> {
        final AsyncTask mTask;
        final Data[] mData;

        AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) {
            mTask = task;
            mData = data;
        }
    }

一个很普通的类,就是将传入的参数保存一下

我们看一下处理消息的handler

private static Handler getHandler() {
        synchronized (AsyncTask.class) {
            if (sHandler == null) {
                sHandler = new InternalHandler();
            }
            return sHandler;
        }
    }
private static class InternalHandler extends Handler {
        public InternalHandler() {
            super(Looper.getMainLooper());
        }

        @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;
            }
        }
    }

看handleMessage方法,接收到之前的what参数MESSAGE_POST_RESULT,执行finish方法,我们看一下finish方法干了哪些事

private void finish(Result result) {
        if (isCancelled()) {
            onCancelled(result);
        } else {
            onPostExecute(result);
        }
        mStatus = Status.FINISHED;
    }

逻辑很简单,判断任务是否取消,如果取消就执行onCancelled方法,如果没有取消就onPostExecute,最后将状态更改为结束状态

我们在次回到构造方法中,WorkerRunnable初始化完成之后开始进行FutureTask的任务初始化,将mWorker当做构造参数传入,覆写done方法

  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);
        }

在mWorker中的任务执行完毕之后会执行postResultIfNotInvoked方法,我们接着再看一下这个方法发生了什么:

private void postResultIfNotInvoked(Result result) {
        final boolean wasTaskInvoked = mTaskInvoked.get();
        if (!wasTaskInvoked) {
            postResult(result);
        }
    }

方法也比较简单,会去判断mTaskInvoked的true或false,mWorker执行完毕之后已经将mTaskInvoked设置了为true,所以if里面的语句一般是执行不到的

任务执行

到这异步任务的初始化分析已经完成了,接着异步任务初始化完成之后我们需要去执行他,也就是execute方法:

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }

方法内部其实是调用了executeOnExecutor方法,我们再看一下这个方法:

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)");
            }
        }

        mStatus = Status.RUNNING;

        onPreExecute();

        mWorker.mParams = params;
        exec.execute(mFuture);

        return this;
    }

看核心部分exec.execute(mFuture),exec指向的是一个SerialExecutor实例

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);
            }
        }
    }

在SerialExecutor内部维护了一个任务队列,通过offer方法将任务添加到队尾,任务执行完之后调用scheduleNext方法,scheduleNext方法内部将任务队列的队首任务取出,如果不为空的话就通过THREAD_POOL_EXECUTOR去执行这个任务

这个THREAD_POOL_EXECUTOR又是什么呢

public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR;

    static {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS,
                sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
        threadPoolExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);
        THREAD_POOL_EXECUTOR = threadPoolExecutor;
    }

通过静态块去初始化了一个线程池,看一下线程池的参数

 private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
    private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
    private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 30;
     private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);

理想情况下核心线程数为4个,最大线程并发数是CPU数乘以2然后减1,最大支持4*2+1=9个的线程数,空闲线程存活时间为30S,然后还有一个长度128的线程队列,当我们有多个任务需要执行execute的时候,execute方法是一个同步方法,第一个任务入队,由poll取出执行,第二个任务需要等待第一个任务执行完毕之后才能执行,所以execute方法是任务串行。

在开发中大部分的情况是并行的,又要怎么样才能进行并行操作呢,我们可以直接使用executeOnExecutor方法执行任务,只需要指定一个线程池跟参数即可,我们可以用源码中提供的THREAD_POOL_EXECUTOR,这样就可以实现任务的并行。

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