AsyncTask源码解析

一、AsyncTask使用

public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result>

泛型函数，明显看出后面三个数据类型分别对应于参数类型，返回进度数据类型，以及最终返回结果数据类型；使用实例为下：

private class myAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, String>
{
//执行前先进性的初始化操作（可选）
@Override
protected void onPreExecute() {
}

//Task操作主体（abstract函数，必须重写）
//参数（String类型），由execute传递过来
@Override
protected String doInBackground(String... params) {
return null;
}

//运行在UI线程（可选）
//实时更新进度条等UI元素
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... progress){
publishProgress(progress);
}

//doInBackground完成后，返回值会传入事件处理程序中（可选）
@Override
protected void onPostExecute(String result){
}
}

代码中使用得：

new myAsyncTask().execute(params);

二、AsyncTask源码解析：

AsyncTask是Handler与Thread相结合的产物，用以处理一些耗时较短的后台处理工作。

1、先从execute出发：

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

上面的代码很简单，调用了函数executeOnExecutor;

2、executeOnExecutor：

@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;

}

可以看到这里调用了前面代码中需要Override的函数onPreExecute,该函数运行在真正的后台处理函数exec.execute(mFuture)之前，其仍运行在UI线程中，可以做一些初始化工作；

3、exec.execute(mFuture)：

先看Executor exec，这里传入的参数是sDefaultExecutor;

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

其具体类型是SerialExecutor,其用来execute mFuture:

mFuture在构造函数中初始化：

private final FutureTask<Result> mFuture;
private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {
Params[] mParams;
}
public AsyncTask() {
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);

Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//noinspection unchecked
Result result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
return postResult(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);
}
}
};

}

可以看到mFuture是个FutureTask，用以开辟一个执行后台任务的子线程Callable。可以看到该callable执行主逻辑便是前面重写的doInBackground,故该函数运行于子线程中。

前面可以看到，当doInBackground任务执行完毕后，继续执行postResult来传递处理的结果。

4、postResult：

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

}

该函数运行在子线程中，向主线程传递消息，可想而知，使用的是Handler；则对事件的处理都应在Handler中；

5、getHandler：

private static Handler getHandler() {
synchronized (AsyncTask.class) {
if (sHandler == null) {
sHandler = new InternalHandler();
}
return sHandler;
}

}
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;
}
}

}

前面doInBackground执行完毕后发送的MESSAGE_POST_RESULT Message，其处理逻辑即是调用finish.

6、finish：

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

如果任务并未被取消，则最终调用onPostExecute来将结果最终显示在UI界面上，该函数运行与UI线程中；

前面还有一种MESSAGE_POST_PROGRESS Message，其对应的处理函数便是用以实时更新任务完成进程的onProgressUpdate，该Message的产生便是在前面使用的publishProgress方法中；

7、publishProgress：

@WorkerThread
protected final void publishProgress(Progress... values) {
if (!isCancelled()) {
getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
}
}

可以看到这里最终产生MESSAGE_POST_PROGRESS类型的Message并发送出去。

综上来看，AsyncTask只是对Handler与Thread进行了封装，开辟Callable子线程来处理后台任务，处理完后台任务，然后通过Handler与主UI线程进行交互，进行界面更新等操作。

8、前面提到的Executor：

SerialExecutor也是AsyncTask在3.0版本以后做了最主要的修改的地方，它在AsyncTask中是以常量的形式被使用的，因此在整个应用程序中的所有AsyncTask实例都会共用同一个SerialExecutor。

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);
}
}

}

可以看到，SerialExecutor是使用ArrayDeque这个队列来管理Runnable对象的，如果我们一次性启动了很多个任务，首先在第一次运行execute()方法的时候，会调用ArrayDeque的offer()方法将传入的Runnable对象添加到队列的尾部，然后判断mActive对象是不是等于null，第一次运行当然是等于null了，于是会调用scheduleNext()方法。在这个方法中会从队列的头部取值，并赋值给mActive对象，然后调用THREAD_POOL_EXECUTOR去执行取出的取出的Runnable对象。之后如何又有新的任务被执行，同样还会调用offer()方法将传入的Runnable添加到队列的尾部，但是再去给mActive对象做非空检查的时候就会发现mActive对象已经不再是null了，于是就不会再调用scheduleNext()方法。

那么后面添加的任务岂不是永远得不到处理了？当然不是，看一看offer()方法里传入的Runnable匿名类，这里使用了一个try finally代码块，并在finally中调用了scheduleNext()方法，保证无论发生什么情况，这个方法都会被调用。也就是说，每次当一个任务执行完毕后，下一个任务才会得到执行，SerialExecutor模仿的是单一线程池的效果，如果我们快速地启动了很多任务，同一时刻只会有一个线程正在执行，其余的均处于等待状态。Android照片墙应用实现，再多的图片也不怕崩溃 这篇文章中例子的运行结果也证实了这个结论。

不过你可能还不知道，在Android 3.0之前是并没有SerialExecutor这个类的，那个时候是直接在AsyncTask中构建了一个sExecutor常量，并对线程池总大小，同一时刻能够运行的线程数做了规定，代码如下所示：

private static final int CORE_POOL_SIZE = 5;
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128;
private static final int KEEP_ALIVE = 10;

……
private static final ThreadPoolExecutor sExecutor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,
MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sWorkQueue, sThreadFactory);

可以看到，这里规定同一时刻能够运行的线程数为5个，线程池总大小为128。也就是说当我们启动了10个任务时，只有5个任务能够立刻执行，另外的5个任务则需要等待，当有一个任务执行完毕后，第6个任务才会启动，以此类推。而线程池中最大能存放的线程数是128个，当我们尝试去添加第129个任务时，程序就会崩溃。

因此在3.0版本中AsyncTask的改动还是挺大的，在3.0之前的AsyncTask可以同时有5个任务在执行，而3.0之后的AsyncTask同时只能有1个任务在执行。为什么升级之后可以同时执行的任务数反而变少了呢？这是因为更新后的AsyncTask已变得更加灵活，如果不想使用默认的线程池，还可以自由地进行配置。比如使用如下的代码来启动任务：

Executor exec = new ThreadPoolExecutor(15, 200, 10,
TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
new DownloadTask().executeOnExecutor(exec);

这样就可以使用我们自定义的一个Executor来执行任务，而不是使用SerialExecutor。上述代码的效果允许在同一时刻有15个任务正在执行，并且最多能够存储200个任务。