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AsyncTask 的实现原理
来源:互联网   发布日期:2016-01-13 22:11:23   浏览:1900次  

导读:在《Android异步处理二:使用AsyncTask异步更新UI界面》一文中,我们介绍了如何使用AsyncTask实现异步下载图片,并且更新图片到UI界面的方法。本篇我们将学习Framework层AsyncTask的实现原理。概述:AsyncTask的......

在《Android异步处理二:使用AsyncTask异步更新UI界面》一文中,我们介绍了如何使用AsyncTask实现异步下载图片,并且更新图片到UI界面的方法。本篇我们将学习Framework层AsyncTask的实现原理。

概述:AsyncTask的本质是一个线程池,所有提交的异步任务都会在这个线程池中的工作线程内执行,当工作线程需要跟UI线程交互时,工作线程会通过向在UI线程创建的Handler(原理见:《Android异步处理三:Handler+Looper+MessageQueue深入详解》)传递消息的方式,调用相关的回调函数,从而实现UI界面的更新。

例子:

本章还是以《Android异步处理二:使用AsyncTask异步更新UI界面》中的例子说明AsyncTask的实现原理。

这个例子是在后台下载CSDN的LOGO,下载完成后在UI界面上显示出来。

AsyncTask.java

01

package com.zhuozhuo;

02

03

04

import org.apache.http.HttpResponse;

05

import org.apache.http.client.HttpClient;

06

import org.apache.http.client.methods.HttpGet;

07

import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;

08

09

import android.app.Activity;

10

import android.graphics.Bitmap;

11

import android.graphics.BitmapFactory;

12

import android.os.AsyncTask;

13

import android.os.Bundle;

14

import android.view.View;

15

import android.view.View.OnClickListener;

16

import android.widget.Button;

17

import android.widget.ImageView;

18

import android.widget.ProgressBar;

19

import android.widget.Toast;

20

21

public class AsyncTaskActivity extends Activity {

22

23

private ImageView mImageView;

24

private Button mButton;

25

private ProgressBar mProgressBar;

26

27

@Override

28

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

29

super.onCreate(savedInstanceState);

30

setContentView(R.layout.main);

31

32

mImageView= (ImageView) findViewById(R.id.imageView);

33

mButton = (Button) findViewById(R.id.button);

34

mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progressBar);

35

mButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {

36

37

@Override

38

public void onClick(View v) {

39

GetCSDNLogoTask task = new GetCSDNLogoTask();

40

task.execute("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif");

41

}

42

});

43

}

44

45

class GetCSDNLogoTask extends AsyncTask<String,Integer,Bitmap> {//继承AsyncTask

46

47

@Override

48

protected Bitmap doInBackground(String... params) {//处理后台执行的任务,在后台线程执行

49

publishProgress(0);//将会调用onProgressUpdate(Integer... progress)方法

50

HttpClient hc = new DefaultHttpClient();

51

publishProgress(30);

52

HttpGet hg = new HttpGet(params[0]);//获取csdn的logo

53

final Bitmap bm;

54

try {

55

HttpResponse hr = hc.execute(hg);

56

bm = BitmapFactory.decodeStream(hr.getEntity().getContent());

57

} catch (Exception e) {

58

59

return null;

60

}

61

publishProgress(100);

62

//mImageView.setImageBitmap(result); 不能在后台线程操作ui

63

return bm;

64

}

65

66

protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {//在调用publishProgress之后被调用,在ui线程执行

67

mProgressBar.setProgress(progress[0]);//更新进度条的进度

68

}

69

70

protected void onPostExecute(Bitmap result) {//后台任务执行完之后被调用,在ui线程执行

71

if(result != null) {

72

Toast.makeText(AsyncTaskActivity.this, "成功获取图片", Toast.LENGTH_LONG).show();

73

mImageView.setImageBitmap(result);

74

}else {

75

Toast.makeText(AsyncTaskActivity.this, "获取图片失败", Toast.LENGTH_LONG).show();

76

}

77

}

78

79

protected void onPreExecute () {//在 doInBackground(Params...)之前被调用,在ui线程执行

80

mImageView.setImageBitmap(null);

81

mProgressBar.setProgress(0);//进度条复位

82

}

83

84

protected void onCancelled () {//在ui线程执行

85

mProgressBar.setProgress(0);//进度条复位

86

}

87

88

}

89

90

91

}

mainifest.xml

01

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

02

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

03

package="com.zhuozhuo"

04

android:versionCode="1"

05

android:versionName="1.0">

06

<uses-sdk android:minSdkVersion="10" />

07

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>

08

<application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name">

09

<activity android:name=".AsyncTaskActivity"

10

android:label="@string/app_name">

11

<intent-filter>

12

<action android:name="android.intent.action.MAIN" />

13

<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />

14

</intent-filter>

15

</activity>

16

17

</application>

18

</manifest>

分析:

在分析实现流程之前,我们先了解一下AsyncTask有哪些成员变量。

1

private static final int CORE_POOL_SIZE =5;//5个核心工作线程

2

private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128;//最多128个工作线程

3

private static final int KEEP_ALIVE = 1;//空闲线程的超时时间为1秒

4

5

private static final BlockingQueue<Runnable> sWorkQueue =

6

new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10);//等待队列

7

8

private static final ThreadPoolExecutorsExecutor = newThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,

9

MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sWorkQueue,sThreadFactory);//线程池是静态变量,所有的异步任务都会放到这个线程池的工作线程内执行。

回到例子中,点击按钮之后会新建一个GetCSDNLogoTask对象:

1

GetCSDNLogoTask task = new GetCSDNLogoTask();

此时会调用父类AsyncTask的构造函数:

AsyncTask.java

01

public AsyncTask() {

02

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

03

public Result call() throws Exception {

04

Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);

05

return doInBackground(mParams);

06

}

07

};

08

09

mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {

10

@Override

11

protected void done() {

12

Message message;

13

Result result = null;

14

15

try {

16

result = get();

17

} catch (InterruptedException e) {

18

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

19

} catch (ExecutionException e) {

20

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

21

e.getCause());

22

} catch (CancellationException e) {

23

message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL,

24

new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null));

25

message.sendToTarget();//取消任务,发送MESSAGE_POST_CANCEL消息

26

return;

27

} catch (Throwable t) {

28

throw new RuntimeException("An error occured while executing "

29

+ "doInBackground()", t);

30

}

31

32

message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,

33

new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result));//完成任务,发送MESSAGE_POST_RESULT消息并传递result对象

34

message.sendToTarget();

35

}

36

};

37

}

WorkerRunnable类实现了callable接口的call()方法,该函数会调用我们在AsyncTask子类中实现的doInBackground(mParams)方法,由此可见,WorkerRunnable封装了我们要执行的异步任务。FutureTask中的protected void done() {}方法实现了异步任务状态改变后的操作。当异步任务被取消,会向UI线程传递MESSAGE_POST_CANCEL消息,当任务成功执行,会向UI线程传递MESSAGE_POST_RESULT消息,并把执行结果传递到UI线程。

由此可知,AsyncTask在构造的时候已经定义好要异步执行的方法doInBackground(mParams)和任务状态变化后的操作(包括失败和成功)。

当创建完GetCSDNLogoTask对象后,执行

1

task.execute("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif");

此时会调用AsyncTask的execute(Params...params)方法

AsyncTask.java

01

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

02

if (mStatus != Status.PENDING) {

03

switch (mStatus) {

04

case RUNNING:

05

throw newIllegalStateException("Cannot execute task:"

06

+ " the taskis already running.");

07

case FINISHED:

08

throw newIllegalStateException("Cannot execute task:"

09

+ " the taskhas already been executed "

10

+ "(a task canbe executed only once)");

11

}

12

}

13

14

mStatus = Status.RUNNING;

15

16

onPreExecute();//运行在ui线程,在提交任务到线程池之前执行

17

18

mWorker.mParams = params;

19

sExecutor.execute(mFuture);//提交任务到线程池

20

21

return this;

22

}

当任务正在执行或者已经完成,会抛出IllegalStateException,由此可知我们不能够重复调用execute(Params...params)方法。在提交任务到线程池之前,调用了onPreExecute()方法。然后才执行sExecutor.execute(mFuture)是任务提交到线程池。

前面我们说到,当任务的状态发生改变时(1、执行成功2、取消执行3、进度更新),工作线程会向UI线程的Handler传递消息。在《Android异步处理三:Handler+Looper+MessageQueue深入详解》一文中我们提到,Handler要处理其他线程传递过来的消息。在AsyncTask中,InternalHandler是在UI线程上创建的,它接收来自工作线程的消息,实现代码如下:

AsyncTask.java

01

private static class InternalHandler extends Handler {

02

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

03

@Override

04

public voidhandleMessage(Message msg) {

05

AsyncTaskResult result =(AsyncTaskResult) msg.obj;

06

switch (msg.what) {

07

caseMESSAGE_POST_RESULT:

08

// There is onlyone result

09

result.mTask.finish(result.mData[0]);//执行任务成功

10

break;

11

caseMESSAGE_POST_PROGRESS:

12

result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);//进度更新

13

break;

14

caseMESSAGE_POST_CANCEL:

15

result.mTask.onCancelled();//取消任务

16

break;

17

}

18

}

19

}

当接收到消息之后,AsyncTask会调用自身相应的回调方法。

总结:

1、 AsyncTask的本质是一个静态的线程池,AsyncTask派生出的子类可以实现不同的异步任务,这些任务都是提交到静态的线程池中执行。

2、线程池中的工作线程执行doInBackground(mParams)方法执行异步任务

3、当任务状态改变之后,工作线程会向UI线程发送消息,AsyncTask内部的InternalHandler响应这些消息,并调用相关的回调函数

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