Android AsyncTask源码解析

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因此,一个最简单的自定义AsyncTask就可以写成如下方式:

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  1. class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {  

  2.     ……  

  3. }  

这里我们把AsyncTask的第一个泛型参数指定为Void,表示在执行AsyncTask的时候不需要传入参数给后台任务。第二个泛型参数指定为Integer,表示使用整型数据来作为进度显示单位。第三个泛型参数指定为Boolean,则表示使用布尔型数据来反馈执行结果。

当然,目前我们自定义的DownloadTask还是一个空任务,并不能进行任何实际的操作,我们还需要去重写AsyncTask中的几个方法才能完成对任务的定制。经常需要去重写的方法有以下四个:

1. onPreExecute()

这个方法会在后台任务开始执行之间调用,用于进行一些界面上的初始化操作,比如显示一个进度条对话框等。

2. doInBackground(Params...)

这个方法中的所有代码都会在子线程中运行,我们应该在这里去处理所有的耗时任务。任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果进行返回,如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void,就可以不返回任务执行结果。注意,在这个方法中是不可以进行UI操作的,如果需要更新UI元素,比如说反馈当前任务的执行进度,可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成。

3. onProgressUpdate(Progress...)

当在后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法后,这个方法就很快会被调用,方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法中可以对UI进行操作,利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。

4. onPostExecute(Result)

当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时,这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中,可以利用返回的数据来进行一些UI操作,比如说提醒任务执行的结果,以及关闭掉进度条对话框等。

因此,一个比较完整的自定义AsyncTask就可以写成如下方式:

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  1. class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {  

  2.     @Override  

  3.     protected void onPreExecute() {  

  4.         progressDialog.show();  

  5.     }  

  6.     @Override  

  7.     protected Boolean doInBackground(Void... params) {  

  8.         try {  

  9.             while (true) {  

  10.                 int downloadPercent = doDownload();  

  11.                 publishProgress(downloadPercent);  

  12.                 if (downloadPercent >= 100) {  

  13.                     break;  

  14.                 }  

  15.             }  

  16.         } catch (Exception e) {  

  17.             return false;  

  18.         }  

  19.         return true;  

  20.     }  

  21.     @Override  

  22.     protected void onProgressUpdate(Integer... values) {  

  23.         progressDialog.setMessage("当前下载进度:" + values[0] + "%");  

  24.     }  

  25.     @Override  

  26.     protected void onPostExecute(Boolean result) {  

  27.         progressDialog.dismiss();  

  28.         if (result) {  

  29.             Toast.makeText(context, "下载成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();  

  30.         } else {  

  31.             Toast.makeText(context, "下载失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();  

  32.         }  

  33.     }  

  34. }  

这里我们模拟了一个下载任务,在doInBackground()方法中去执行具体的下载逻辑,在onProgressUpdate()方法中显示当前的下载进度,在onPostExecute()方法中来提示任务的执行结果。如果想要启动这个任务,只需要简单地调用以下代码即可:

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  1. new DownloadTask().execute();  

以上就是AsyncTask的基本用法,怎么样,是不是感觉在子线程和UI线程之间进行切换变得灵活了很多?我们并不需求去考虑什么异步消息处理机制,也不需要专门使用一个Handler来发送和接收消息,只需要调用一下publishProgress()方法就可以轻松地从子线程切换到UI线程了。

分析AsyncTask的源码


虽然AsyncTask这么简单好用,但你知道它是怎样实现的吗?那么接下来,我们就来分析一下AsyncTask的源码,对它的实现原理一探究竟。注意这里我选用的是Android 4.0的源码,如果你查看的是其它版本的源码,可能会有一些出入。

从之前DownloadTask的代码就可以看出,在启动某一个任务之前,要先new出它的实例,因此,我们就先来看一看AsyncTask构造函数中的源码,如下所示:

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  1. public AsyncTask() {  

  2.     mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {  

  3.         public Result call() throws Exception {  

  4.             mTaskInvoked.set(true);  

  5.             Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);  

  6.             return postResult(doInBackground(mParams));  

  7.         }  

  8.     };  

  9.     mFuture = new FutureTask(mWorker) {  

  10.         @Override  

  11.         protected void done() {  

  12.             try {  

  13.                 final Result result = get();  

  14.                 postResultIfNotInvoked(result);  

  15.             } catch (InterruptedException e) {  

  16.                 android.util.Log.w(LOG_TAG, e);  

  17.             } catch (ExecutionException e) {  

  18.                 throw new RuntimeException("An error occured while executing doInBackground()",  

  19.                         e.getCause());  

  20.             } catch (CancellationException e) {  

  21.                 postResultIfNotInvoked(null);  

  22.             } catch (Throwable t) {  

  23.                 throw new RuntimeException("An error occured while executing "  

  24.                         + "doInBackground()", t);  

  25.             }  

  26.         }  

  27.     };  

  28. }  

这段代码虽然看起来有点长,但实际上并没有任何具体的逻辑会得到执行,只是初始化了两个变量,mWorker和mFuture,并在初始化mFuture的时候将mWorker作为参数传入。mWorker是一个Callable对象,mFuture是一个FutureTask对象,这两个变量会暂时保存在内存中,稍后才会用到它们。

接着如果想要启动某一个任务,就需要调用该任务的execute()方法,因此现在我们来看一看execute()方法的源码,如下所示:

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

  2.     return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);  

  3. }  

简单的有点过分了,只有一行代码,仅是调用了executeOnExecutor()方法,那么具体的逻辑就应该写在这个方法里了,快跟进去瞧一瞧:

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  1. public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,  

  2.         Params... params) {  

  3.     if (mStatus != Status.PENDING) {  

  4.         switch (mStatus) {  

  5.             case RUNNING:  

  6.                 throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"  

  7.                         + " the task is already running.");  

  8.             case FINISHED:  

  9.                 throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"  

  10.                         + " the task has already been executed "  

  11.                         + "(a task can be executed only once)");  

  12.         }  

  13.     }  

  14.     mStatus = Status.RUNNING;  

  15.     onPreExecute();  

  16.     mWorker.mParams = params;  

  17.     exec.execute(mFuture);  

  18.     return this;  

  19. }  

果然,这里的代码看上去才正常点。可以看到,在第15行调用了onPreExecute()方法,因此证明了onPreExecute()方法会第一个得到执行。可是接下来的代码就看不明白了,怎么没见到哪里有调用doInBackground()方法呢?别着急,慢慢找总会找到的,我们看到,在第17行调用了Executor的execute()方法,并将前面初始化的mFuture对象传了进去,那么这个Executor对象又是什么呢?查看上面的execute()方法,原来是传入了一个sDefaultExecutor变量,接着找一下这个sDefaultExecutor变量是在哪里定义的,源码如下所示:

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  1. public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();  

  2. ……  

  3. private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;  

可以看到,这里先new出了一个SERIAL_EXECUTOR常量,然后将sDefaultExecutor的值赋值为这个常量,也就是说明,刚才在executeOnExecutor()方法中调用的execute()方法,其实也就是调用的SerialExecutor类中的execute()方法。那么我们自然要去看看SerialExecutor的源码了,如下所示:

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  1. private static class SerialExecutor implements Executor {  

  2.     final ArrayDeque mTasks = new ArrayDeque();  

  3.     Runnable mActive;  

  4.     public synchronized void execute(final Runnable r) {  

  5.         mTasks.offer(new Runnable() {  

  6.             public void run() {  

  7.                 try {  

  8.                     r.run();  

  9.                 } finally {  

  10.                     scheduleNext();  

  11.                 }  

  12.             }  

  13.         });  

  14.         if (mActive == null) {  

  15.             scheduleNext();  

  16.         }  

  17.     }  

  18.     protected synchronized void scheduleNext() {  

  19.         if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {  

  20.             THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);  

  21.         }  

  22.     }  

  23. }  

SerialExecutor类中也有一个execute()方法,这个方法里的所有逻辑就是在子线程中执行的了,注意这个方法有一个Runnable参数,那么目前这个参数的值是什么呢?当然就是mFuture对象了,也就是说在第9行我们要调用的是FutureTask类的run()方法,而在这个方法里又会去调用Sync内部类的innerRun()方法,因此我们直接来看innerRun()方法的源码:

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  1. void innerRun() {  

  2.     if (!compareAndSetState(READY, RUNNING))  

  3.         return;  

  4.     runner = Thread.currentThread();  

  5.     if (getState() == RUNNING) { // recheck after setting thread  

  6.         V result;  

  7.         try {  

  8.             result = callable.call();  

  9.         } catch (Throwable ex) {  

  10.             setException(ex);  

  11.             return;  

  12.         }  

  13.         set(result);  

  14.     } else {  

  15.         releaseShared(0); // cancel  

  16.     }  

  17. }  

可以看到,在第8行调用了callable的call()方法,那么这个callable对象是什么呢?其实就是在初始化mFuture对象时传入的mWorker对象了,此时调用的call()方法,也就是一开始在AsyncTask的构造函数中指定的,我们把它单独拿出来看一下,代码如下所示:

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  1. public Result call() throws Exception {  

  2.     mTaskInvoked.set(true);  

  3.     Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);  

  4.     return postResult(doInBackground(mParams));  

  5. }  

在postResult()方法的参数里面,我们终于找到了doInBackground()方法的调用处,虽然经过了很多周转,但目前的代码仍然是运行在子线程当中的,所以这也就是为什么我们可以在doInBackground()方法中去处理耗时的逻辑。接着将doInBackground()方法返回的结果传递给了postResult()方法,这个方法的源码如下所示:

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  1. private Result postResult(Result result) {  

  2.     Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,  

  3.             new AsyncTaskResult(this, result));  

  4.     message.sendToTarget();  

  5.     return result;  

  6. }  

如果你已经熟悉了异步消息处理机制,这段代码对你来说一定非常简单吧。这里使用sHandler对象发出了一条消息,消息中携带了MESSAGE_POST_RESULT常量和一个表示任务执行结果的AsyncTaskResult对象。这个sHandler对象是InternalHandler类的一个实例,那么稍后这条消息肯定会在InternalHandler的handleMessage()方法中被处理。InternalHandler的源码如下所示:

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  1. private static class InternalHandler extends Handler {  

  2.     @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})  

  3.     @Override  

  4.     public void handleMessage(Message msg) {  

  5.         AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;  

  6.         switch (msg.what) {  

  7.             case MESSAGE_POST_RESULT:  

  8.                 // There is only one result  

  9.                 result.mTask.finish(result.mData[0]);  

  10.                 break;  

  11.             case MESSAGE_POST_PROGRESS:  

  12.                 result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);  

  13.                 break;  

  14.         }  

  15.     }  

  16. }  

这里对消息的类型进行了判断,如果这是一条MESSAGE_POST_RESULT消息,就会去执行finish()方法,如果这是一条MESSAGE_POST_PROGRESS消息,就会去执行onProgressUpdate()方法。那么finish()方法的源码如下所示:

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  1. private void finish(Result result) {  

  2.     if (isCancelled()) {  

  3.         onCancelled(result);  

  4.     } else {  

  5.         onPostExecute(result);  

  6.     }  

  7.     mStatus = Status.FINISHED;  

  8. }  

可以看到,如果当前任务被取消掉了,就会调用onCancelled()方法,如果没有被取消,则调用onPostExecute()方法,这样当前任务的执行就全部结束了。

我们注意到,在刚才InternalHandler的handleMessage()方法里,还有一种MESSAGE_POST_PROGRESS的消息类型,这种消息是用于当前进度的,调用的正是onProgressUpdate()方法,那么什么时候才会发出这样一条消息呢?相信你已经猜到了,查看publishProgress()方法的源码,如下所示:

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  1. protected final void publishProgress(Progress... values) {  

  2.     if (!isCancelled()) {  

  3.         sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,  

  4.                 new AsyncTaskResult(this, values)).sendToTarget();  

  5.     }  

  6. }  

总结

找工作是个很辛苦的事情,而且一般周期都比较长,有时候既看个人技术,也看运气。第一次找工作,最后的结果虽然不尽如人意,不过收获远比offer大。接下来就是针对自己的不足,好好努力了。

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