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:
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。