AsyncTask的工作原理

AsyncTask是Android本身提供的一种轻量级的异步任务类。它可以在线程池中执行后台任务，然后把执行的进度和最终的结果传递给主线程更新UI。实际上，AsyncTask内部是封装了Thread和Handler。虽然AsyncTask很方便的执行后台任务，以及在主线程上更新UI，但是，AsyncTask并不合适进行特别耗时的后台操作，对于特别耗时的任务，个人还是建议使用线程池。好了，话不多说了，我们先看看AsyncTask的简单用法吧。

AsyncTask是一个抽象的泛型类。简单的介绍一下它的使用方式代码如下：

 package com.example.huangjialin.myapplication;

 import android.os.AsyncTask;

 import android.util.Log;

 /**

  * Created by huangjialin on 2018/3/11.

  */

 public class AsyncTaskTest extends AsyncTask<String, Object, Long>{

     @Override

     protected void onPreExecute() {

         super.onPreExecute();

         Log.i("AsyncTaskTest","---准备下载---");

     }

     @Override

     protected Long doInBackground(String... params) {

         Log.i("AsyncTaskTest","---在后台正在下载---");

         return null;

     }

     @Override

     protected void onProgressUpdate(Object... values) {

         super.onProgressUpdate(values);

         Log.i("AsyncTaskTest","---在更新---");

     }

     @Override

     protected void onPostExecute(Long aLong) {

         super.onPostExecute(aLong);

         Log.i("AsyncTaskTest","---下载完成，将结果返回到主线程--");

     }

 }

然后在activity中调用 new AsyncTaskTest().execute();就可以了...使用起来比较简单，这里就不在讲述怎么使用了。

AsyncTask提供有4个核心方法：

1、onPreExecute():该方法在主线程中执行，在执行异步任务之前会被调用，一般用于一些准备工作。

2、doInBackground(String... params):这个方法是在线程池中执行，此方法用于执行异步任务。在这个方法中可以通过publishProgress方法来更新任务的进度，publishProgress方法会调用onProgressUpdate方法，另外，任务的结果返回给onPostExecute方法。

3、onProgressUpdate(Object... values):该方法在主线程中执行，主要用于任务进度更新的时候，该方法会被调用。

4、onPostExecute(Long aLong)：在主线程中执行，在异步任务执行完毕之后，该方法会被调用，该方法的参数及为后台的返回结果。

除了这几个方法之外还有一些不太常用的方法，如onCancelled(),在异步任务取消的情况下，该方法会被调用。

好了，AsyncTask基本的使用就介绍到这里，下面我们进入主题，我们一起看看AsyncTask的工作原理。

AsyncTask的工作原理

先从execute走起，源码来了

  @MainThread

     public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {

         return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);

     }

     @MainThread

     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;

     }

为了方面分析，我就把英文注释干掉了…源码可以知道从上面的execute方法内部调用的是executeOnExecutor()方法。而sDefaultExecutor实际上是一个串行的线程池。而onPreExecute()方法在这里就会被调用了。接着看这个线程池。

  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);

             }

         }

     }

 public AsyncTask() {

         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

                     result = doInBackground(mParams);

                     Binder.flushPendingCommands();

                 } catch (Throwable tr) {

                     mCancelled.set(true);

                     throw tr;

                 } finally {

                     postResult(result);

                 }

                 return 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);

                 }

             }

         };

     }

从上面的代码可以知道，AsyncTask的执行是排队执行的，因为有关键字synchronized，而AsyncTask的Params参数就封装成为FutureTask类，FutureTask这个类是一个并发类，在这里它充当了Runnable的作用。接着FutureTask会交给SerialExecutor的execute方法去处理，而SerialExecutor的executor方法首先就会将FutureTask添加到mTasks队列中，如果这个时候没有任务，就会调用scheduleNext()方法，执行下一个任务。如果有任务的话，则执行完毕后最后在调用 scheduleNext();执行下一个任务。直到所有任务被执行完毕。而AsyncTask的构造方法中有一个call()方法，而这个方法由于会被FutureTask的run方法执行。所以最终这个call方法会在线程池中执行。而doInBackground这个方法就是在这里被调用的。我们好好研究一下这个call()方法。

 public Result call() throws Exception {

                 mTaskInvoked.set(true);

                 Result result = null;

                 try {

                     Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);

                     //noinspection unchecked

                     result = doInBackground(mParams);

                     Binder.flushPendingCommands();

                 } catch (Throwable tr) {

                     mCancelled.set(true);

                     throw tr;

                 } finally {

                     postResult(result);

                 }

                 return result;

             }

         };

 private Result postResult(Result result) {

         @SuppressWarnings("unchecked")

         Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,

                 new AsyncTaskResult<Result>(this, result));

         message.sendToTarget();

         return result;

     }

mTaskInvoked.set(true);表示当前任务已经执行过了。接着执行doInBackground方法，最后将结果通过postResult(result);方法进行传递。postResult()方法中通过sHandler来发送消息，sHandler的代码如下：

 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;

             }

         }

     }

 private void finish(Result result) {

         if (isCancelled()) {

             onCancelled(result);

         } else {

             onPostExecute(result);

         }

         mStatus = Status.FINISHED;

     }

到这里，就很明了。

注意：AsyncTask中有两个线程池，一个是SerialExecutor，另一个是THREAD_POOL_EXECUTOR，其中前者主要是任务进行排队的，后者才是真正的执行任务。

而AsyncTask中还有一个方法InternalHandler，这个方法的主要作用是将执行环境从线程池切换到主线程的。

到此，AsyncTask的工作原理基本已经分析完毕了，如果有遗漏或者错误的地方，麻烦大神指出来，相互交流，相互进步。