Android中从源码分析关于AsyncTask的使用

Android在框架层提供了异步任务类，AysncTask，用于执行后台任务，并将执行结果更新到UI线程。为什么要用异步任务呢？这是因为如果某个任务太耗时间的话，会阻塞UI主线程，而我们知道UI线程如果阻塞5秒的话，就会发生ANR（Application No Response）错误 ，就算没有发生，主界面上看起来也会卡卡的，这显然用户体验就不太好了。

而AsyncTask类则在不影响UI线程的情况下，另起子线程去做那些耗时比较久的任务，比如我们在TodoList中去读取图片这种情况，然后将处理后的结果再更新到UI线程，从而达到更好的用户体验。

下面是AsyncTask类的定义：

[java]
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public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> {  
    private static final String LOG_TAG = "AsyncTask";  
    ... 

从上面的代码可以看出，AsyncTask是一个抽象类，所以在使用AsyncTask的时候，我们要继承它，实现一个子类，并实现其中一个方法，如下：

[java]
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class LoadImageTask extends AsyncTask<String, Void, ImageView>{  
  
    @Override  
    protected ImageView doInBackground(String... params) {  
        String photoImagePath = params[0];  
        Bitmap bitmap = BitmapReader.readBigBitmapFromFile(photoImagePath,REQ_WIDTH);  
        ImageView imageView = Helper.createImageViewFromBitmap(DetailActivity.this, bitmap);  
        return imageView;  
    }  
      
    protected void onPostExecute(ImageView result) {  
        imageViews.add(result);  
        refreshGallery();  
    }  
      
}  

对照 AsyncTask的三个参数，Params, Progress和Result，是泛型参数。

1）Params ：参数，比如例子中定义的String类型，指向一个Image的路径，这是传给AysncTask的doInBackground方法。

2）Progress：这是在执行过程中会用到的一个参数，一般在显示进度的时候会用到，在例子中不会用到，所以可以在这里指定为Void。

3）Result：这是执行的结果对象，会作为onPostExecute方法的参数，在UI线程中处理。

由上面的例子也可以看到，一般我们实现的这个子类，要实现其中的两个方法

1）doInBackground：这个方法，其实是在另外一个线程中执行的。

2）onPostExecute：而这个方法却已经回到UI线程中来执行，所以可以在这里将上一个方法中执行所得的结果在这里更新到UI线程中。

那么这里面的机制是怎么样的呢，我们就来深入地看一下，也学习一下吧。

首先我们来看一下在Activity中，我们是怎么样来使用我们这个AsyncTask的吧，代码如下：

[java]
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@Override  
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data){        
    if (requestCode == REQUEST_FOR_CAMERA) {  
        if(resultCode == RESULT_OK){  
            isPhotoTaken = true;              
            photoFileNames.add(tempPhotoFileName);            
        }  
    } else if (requestCode == REQUEST_FOR_GALLERY) {  
        if(resultCode == RESULT_OK){  
            isPhotoTaken = true;              
            ContentResolver resolver = getContentResolver();  
            Uri uri = data.getData();  
            tempPhotoFileName = Helper.getImagePath(resolver, uri);  
            photoFileNames.add(tempPhotoFileName);                
        }  
    }  
    new LoadImageTask().execute(tempPhotoFileName);//调用其execute方法  
} 

在TodoList的小demo中，在相机或者图库返回来图片的路径之后，我们就会调用AsynctTask的execute方法了，那么这里就是入口了。
进入AsyncTask类中，找到execute方法，如下：

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

可以看到，这里调用的是executeOnExecutor方法，我们继续找：

[java]
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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;  
}  

在这个方法中，我们可以发现，AsynctTask定义了一个mStatus的成员变量，来表示异步任务的运行状态，分别是pending，running和finished，但只有处于pending状态的AsnycTask才能被执行。当状态是Pending的时候，就会继续执行，将状态变成running，这样能够保证AsyncTask只会被执行一次。
接着会调用onPreExecute方法做一些处理工作，这个方法其实我们也可以在子类中自己实现，如果有什么需要处理的话，一般不用。

然后我们发现，我们传进来的参数params会被传给mWorker，然后会有一个executor来执行execute的方法，并且执行的参数是一个mFuture对象。那么这两个东西是什么呢？

接着看如下代码：

[java]
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public AsyncTask() {  
    mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {  
        public Result call() throws Exception {  
            mTaskInvoked.set(true);  
  
            Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);  
            //noinspection unchecked  
            return postResult(doInBackground(mParams));  
        }  
    };  
  
    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 occured while executing doInBackground()",  
                        e.getCause());  
            } catch (CancellationException e) {  
                postResultIfNotInvoked(null);  
            }  
        }  
    };  
} 

mWorker是一个WorkerRunnable对象，而实际上WorkerRunnable是AsyncTask的一个抽象内部类，实现了Callable接口，如下：

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

而在上面的赋值过程，通过匿名类实现了WorkerRunnable，并其call方法中将线程优先级调整为后台线程，然后会执行 doInBackground方法，不过现在还没执行，咱们再看看FutureTask对象，下面是它的构造函数：

[java]
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public FutureTask(Callable<V> callable) {  
    if (callable == null)  
        throw new NullPointerException();  
    sync = new Sync(callable);  
}  

而FutureTask是Java多线程模型的一部分，其间接地实现了Runnable（线程属性）接口和Future（异步任务）接口，而在上面的executeOnExecutor方法中，正是将mWorker（实现了Callable接口）对象传给它了，并被其封装到成员变量sync中，这样它们就共同表示了一个异步任务，到这里，一个异步任务也就创建完成了。

从上面executeOnExecutor的方法，也可以看到，真正执行execute是一个Executor，而在AsyncTask中，其实是SerialExecutor，我们看看其构造函数：

[java]
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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();//在新线程中调用了我们上面传进来的FutureTask的run方法  
                } finally {  
                    scheduleNext();  
                }  
            }  
        });  
        if (mActive == null) {  
            scheduleNext();  
        }  
    }  
  
    protected synchronized void scheduleNext() {  
        if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {  
            THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);  
        }  
    }  
}  

从上面，我们可以看到execute方法的参数就是一个Runnable，其实也就是FutrueTask了，在这里，它会被封装到一个新的线程中作为一个任务添加到mTasks队列中，至于下面如何在THREAD_POOL_EXECUTOR中去执行mTasks我们就不再深入下去了，我们就来看看FutureTask的run方法，如下：

[java]
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public void run() {  
    sync.innerRun();  
} 

我们发现，它调用的是sync.innerRun()，那么Sync的innerRun方法又干了什么呢？

[java]
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void innerRun() {  
    if (!compareAndSetState(READY, RUNNING))  
        return;  
  
    runner = Thread.currentThread();  
    if (getState() == RUNNING) { // recheck after setting thread  
        V result;  
        try {  
            result = callable.call();  
        } catch (Throwable ex) {  
            setException(ex);  
            return;  
        }  
        set(result);  
    } else {  
        releaseShared(0); // cancel  
    }  
}  

我们发现，它调用了callable的call方法，啊，我们终于来到了mWorker的call方法，回过头看，不就是在那里调用了doInBackground方法的吗？所以，我们可以确定，doInBackground的确是在一个新的线程中执行的，并且是一个后台线程。
但同时我们发现，其执行完之后，是作为一个参数传递给postResult的，继续看下去：

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

可以看到，在这里是利用了sHandler来发送异步消息的，而sHandler是在AsynctTask中定义的，如下：

[java]
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private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();  

InternalHandler定义如下

[java]
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private static class InternalHandler extends Handler {  
    @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;  
        }  
    }  
} 

我们可以在这里发现，如果是MESSAGE_POST_RESULT，则会调用mTask的finish方法，然后就结束了，而如果是MESSAGE_POST_PROGRESS，则会调用 onProgressUpdate方法，那么，很显然这个mTask应该就是我们定久的AsyncTask了吧。我们看看AsyncTaskResult是什么先，

[java]
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@SuppressWarnings({"RawUseOfParameterizedType"})  
private static class AsyncTaskResult<Data> {  
    final AsyncTask mTask;  
    final Data[] mData;  
  
    AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) {  
        mTask = task;  
        mData = data;  
    }  
}  

我们发现，在上面传进来的AsyncTaskResult的参数task的正好就是this，而它又赋值给了mTask的，所以说明，这个mTask就是我们在Activity中定义的LoadImageTask了，而它是在主线程中定义的，那么很显然，它的finish方法也是在主线程，也就是UI线程中执行的了，再来看看这个finish方法：

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

在这里，我们终于看到了onPostExecute方法的调用了，这说明了，onPostExecute就是在UI线程中干活的了。最后mStatus也被设计成FIINISHED了，这个异步任务也就结束了。

 转载自：http://blog.csdn.net/u013889308/article/details/20372481