Android源码学习--AsyncTask

AsyncTask官方介绍与说明

Android主线程中无法执行耗时操作,这要求开发者在自定义的工作线程中完成耗时操作,再通过Handler进行线程间的交互,达到不阻塞主线程同时又完成操作的目的。Android官方提供了AsyncTask异步处理任务类,来良好的解决了复杂的多线程处理交互问题,同时还有IntentService,HandlerThread都是很好的解决方案。
AsyncTask通过线程池技术,对多个子线程进行统一管理,可以自动完成后台操作与发布结果至UI线程等操作。

官方建议:AsyncTask理想上适用于简短的一些耗时操作,如果耗时操作需要大量的时间,则非常建议使用 java.util.concurrent 包中提供的API封装多线程操作,例如Executor,ThreadPoolExecutor, FutureTask,AsyncTask也是使用concurrent包中API进行的进一步封装。(文章末尾分析)
异步任务主要由三种泛型类型(Params,Progress,Result)及四个步骤:onPreExecute,doInBackground, onProgressUpdate,onPostExecute所构成。

  • Params:也就是在执行异步操作前传入参数的类型;
  • Progress:定义在异步任务过程中,向UI线程发送的当前进度的类型如int;
  • Result:在异步任务结束后,传递该类型的执行结果给
    onPostExecute,也就是传递给UI线程;

当然上面的几种类型也不是强制性需要定义的,当不需要时,可以使用以下定义方式定义上述类型:

    private class MyTask extends AsyncTask<Void, Void, Void> { ... }

AsyncTask为抽象类,实例化过程中需要重新其抽象方法,来自定义一些相关操作。

  • onPreExecute():主要用来初始化相关任务所需参数,执行于异步任务开始前,且处于UI线程中。
  • doInBackground(Params...):在onPreExecute执行完毕后执行,运行于工作线程中,可执行长时间的耗时操作。
  • onProgressUpdate(Progress...):当在doInBackground中调用了publishProgress(Progress...):方法后(比如循环语句中),就会立即调用该方法,用于向主线程发送当前执行进度信息,且该方法执行于UI操作中,所以可以直接将Progress设置到UI控件上。
  • onPostExecute(Result) :异步任务(doInBackground)执行完毕后调用,会接收doInBackground return的参数,处理执行结果,且执行于UI线程中。
取消当前的任务

AsyncTask良好的封装使得任何时候通过主动调用cancel(boolean)方法即可终止当前异步任务(当然需要在doInBackground做处理),在调用之后,通过isCancelled()会返回ture。当然,当取消成功后,doInBackground()方法也就执行完毕,但下一个不会走onPostExecute()方法,而是onCancelled(Object),这里可以选择性的重写该方法实现取消后的逻辑。
为了保证可以迅速的终止任务,应该在doInBackground循环体中不断调用isCancelled()来判断是否主动要求了停止继续执行。
cancel(boolean)传入的boolean参数有何用,该传什么?源码中分析。

使用中的注意
  • AsyncTask类必须在主线程中加载,(也就是第一次访问AsyncTask必须发生在主线程),Android4.1及以上版本已经被系统自动完成,Android5.0源码中,在app入口函数AcitivityThread的main方法中,会调用AsyncTask的init方法,也就完成了AsyncTask的类必须在主线程加载。
  • AsyncTask实例必须在主线程上创建;
  • execute(Params...) 启动异步任务方法必须执行于主线程;
  • 不可手动调用onPreExecute,doInBackground,onProgressUpdate,onPostExecute等方法。
  • 一个异步任务只可被执行一次,多次执行将会抛异常。
多个异步任务池的管理

在android1.6之前,AsyncTask是串行执行任务,1.6开始采用线程池来处理并发任务,之后3.0开始,为了避免AsyncTask的并发错误,AsyncTask又默认采用了一个线程来串行执行任务,但3.0之后的版本我们仍可以通过AsyncTask的executeOnExecutor方法来并行执行任务。

工作原理

AsyncTask的工作过程结合源码可由下面流程图概括:

AsyncTask.png

其中的核心为FutureTask与ThreadPool

FutureTask

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。

ThreadPool

前面已经介绍过,在Android3.1之后,AsyncTask默认采用了串行执行的线程池,也就是任务必须一个完成了才能继续下一个,具体是如何实现的呢。

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

执行executeOnExecutor时,传入的默认Executor是sDefaultExecutor,也就是上面的SerialExecutor,这个也是一个Executor类型,它只不过是负责管理Runnable任务的,通过ArrayDeque队列,串行的存入Runnable,并串行的取出Runnable,交给THREAD_POOL_EXECUTOR去execute。

THREAD_POOL_EXECUTOR 也就是真正的线程池实现了:

   private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
    // We want at least 2 threads and at most 4 threads in the core pool,
    // preferring to have 1 less than the CPU count to avoid saturating
    // the CPU with background work
    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 ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
        private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

        public Thread newThread(Runnable r) {
            return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
        }
    };

    private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);

    /**
     * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
     */
    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;
    }

AsyncTask类维护一个THREAD_POOL_EXECUTOR静态实例,所有的AsyncTask对象都交由它来执行。
开发过程中很多情况都需要并行执行,AsyncTask也可以并行执行,只要在executeOnExecutor中传入自定义的THREAD_POOL_EXECUTOR即可。

为什么官方建议AsyncTask适用于简短的一些耗时操作?

原因主要有两点
1.AsyncTask无法绑定Activity生命周期,如果正在执行的AsyncTask所在的Activity因为某些原因重新被初始化了,AsyncTask还是会继续执行,执行完毕调用onPostExecute更新UI,引发错误。

2.一般AsyncTask都是以inner class的形式存在于Activity中,无形中就持有了外部类Activity的对象实例,长时间导致Activity无法回收,Android系统也无法释放其占用的资源,导致内存泄漏。

参考:
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,905评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,140评论 2 379
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,791评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,483评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,476评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,516评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,905评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,560评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,778评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,557评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,635评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,338评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,925评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,898评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,142评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,818评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,347评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容