在《Android异步处理二：使用AsyncTask异步更新UI界面》http://www.2cto.com/kf/201204/127129.html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》http://www.2cto.com/kf/201204/127130.html）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》http://www.2cto.com/kf/201204/127129.html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
[java]
1. package com.zhuozhuo;
2.
3.
4. import org.apache.http.HttpResponse;
5. import org.apache.http.client.HttpClient;
6. import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
7. import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;
8.
9. 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://up.2cto.com/2012/0412/20120412095004782.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. }
main.xml
[html]
1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
3.android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent"
4.android:layout_height="fill_parent">
5.<ProgressBar android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:id="@+id/progressBar" style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"></ProgressBar>
6.<Button android:id="@+id/button" android:text="下载图片" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"></Button>
7.<ImageView android:id="@+id/imageView" android:layout_height="wrap_content"
8.android:layout_width="wrap_content" />
9. </LinearLayout>
mainifest.xml
[html]
1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2. <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
3.package="com.zhuozhuo"
4.android:versionCode="1"
5.android:versionName="1.0">
6.<uses-sdk android:minSdkVersion="10" />
7. <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>
8.<application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name">
9.<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>
运行结果：
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。
[java]
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 = new ThreadPoolExecutor(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：
[java]
1. GetCSDNLogoTask task = new GetCSDNLogoTask();
此时会调用父类AsyncTask的构造函数：
AsyncTask.java
[java]
1. public AsyncTask() {
2.mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
3.public Result call() throws Exception {
4.Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
5.return doInBackground(mParams);
6.}
7.};
8.
9.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
[java]
1. task.execute("http://up.2cto.com/2012/0412/20120412095004782.gif");
此时会调用AsyncTask的execute(Params...params)方法
AsyncTask.java
[java]
1. public final AsyncTask<Params,Progress, Result> execute(Params... params) {
2.if (mStatus != Status.PENDING) {
3.switch (mStatus) {
4.case RUNNING:
5.throw newIllegalStateException("Cannot execute task:"
6.+ " the taskis already running.");
7.case FINISHED:
8.throw newIllegalStateException("Cannot execute task:"
9.+ " 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》http://www.2cto.com/kf/201204/127130.html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
[java]
1. private static class InternalHandler extends Handler {
2.@SuppressWarnings({"unchecked","RawUseOfParameterizedType"})
3.@Override
4.public voidhandleMessage(Message msg) {
5.AsyncTaskResult result =(AsyncTaskResult) msg.obj;
6.switch (msg.what) {
7.caseMESSAGE_POST_RESULT:
8.// There is onlyone result
9.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
摘自lzc的专栏
