为什么要用AsyncTask

我们写App都有一个原则，主线程不能够运行需要占用大量CPU时间片的任务，如大量复杂的浮点运算，较大的磁盘IO操作，网络socket等，这些都会导致我们的主线程对用户的响应变得迟钝，甚至ANR，这些会使应用的用户体验变差，但是有时又的确需要执行这些耗时的任务，那么我们通常可以使用AsyncTask或者new Thread

来处理，这样把任务放入工作线程中执行，不会占用主线程的时间片，所以主线程会及时响应用户的操作，如果使用new Thread来执行任务，那么如果需要中途取消任务执行或者需要返回任务执行结果，就需要我们自己维护很多额外的代码，而AsyncTask是基于concurrent架包提供的并发类实现的，上面的二个需求都已经帮我们封装了，这也是我们选择AsyncTask的原因。

怎么用AsyncTask

我们还是简单介绍下AsyncTask一些使用示例。我们先新建一个类DemoAsyncTask继承AsyncTask，因为AsyncTask是抽象类，其中doInBackground方法必须重写。

private class DemoAsyncTask extends AsyncTask<String, Void, Void> { @Override protected void onPreExecute() { super.onPreExecute(); } @Override protected Void doInBackground(String... params) { return null; } @Override protected void onPostExecute(Void aVoid) { super.onPostExecute(aVoid); } @Override protected void onProgressUpdate(Void... values) { super.onProgressUpdate(values); } @Override protected void onCancelled(Void aVoid) { super.onCancelled(aVoid); } @Override protected void onCancelled() { super.onCancelled(); } } DemoAsyncTask task = new DemoAsyncTask(); task.execute("demo test AsyncTask"); //task.executeOnExecutor(AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR, "test"); //myTask.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "test");

简单分析下

上面就是AsyncTask最简单的使用方法，我们上面重写的方法中，onInBackground方法运行在工作线程，其他的方法全部运行在主线程，另外它的运行方式Android提供给我们2个方法，上面都列出了。

1.第一个方法会使用默认的Executor执行我们的任务, 其实也就是SERIAL_EXECUTOR，SERIAL_EXECUTOR我们其实也是可以通过方法去自定义的，Android帮我们的默认实现是逐个执行任务，也就是单线程的，关于AsyncTask的任务执行是单线程实现还是多线程实现还有一段很有意思的历史，较早的版本是单线程实现，从Android2.X开始，Google又把它改为多线程实现，后来Google发现，多线程实现的话，会有很多需要保证线程安全的额外工作留给开发者，所以从Android3.0开始，又把默认实现改为单线程了，今天我们演示的是Framwork代码版本是21(Android5.0)。

2.同时也提供了多线程实现的接口，即我们上面写的最后一行代码 AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR。

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) { return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params); } private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;

其实相信大家平时工作学习中经常使用AsyncTask，我们直接去看AsyncTask类源码（插一句题外话，平时大家也可以把自己工作学习中的心得体会总结一下，记下来~~）

public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> { .... }

AsyncTask抽象类，有三个泛型参数类型，第一个是你需要传递进来的参数类型，第二个是任务完成进度的类型一般是Integer，第三个是任务完成结果的返回类型，有时这些参数不是全部需要，不需要的设为Void即可，另外Result只有一个，但Params可以有多个。

我们可以看到AsyncTask的默认构造器初始化了二个对象，mWorker和mFuture。

private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker; private final FutureTask<Result> mFuture; 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); } } };

mWoker实现了Callback接口，Callback接口是JDK1.5加入的高级并发架包里面的一个接口，它可以有一个泛型返回值。

public interface Callable<V> { /** * Computes a result, or throws an exception if unable to do so. * * @return computed result * @throws Exception if unable to compute a result */ V call() throws Exception; }

FutureTask实现了RunnableFuture接口，RunnableFuture接口是JDK提供的，看名称就知道它继承了Runnable和Future接口，mFuture是FutureTask的一个实例，可以直接被Executor类实例execute。我们来继续看AsyncTask的execute方法。

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

先调用onPreExecute()方法，此时还在主线程(严格来说是调用AsyncTask执行的线程)，然后exec.execute(mFuture)，把任务交给exec处理，execute mFuture其实就是invoke mWoker，然后调用postResult(doInBackground(mParams))，此时已经运行在工作线程池，不会阻塞主线程。然后给mHandler发送MESSAGE_POST_RESULT消息，然后调用finish方法，如果isCancelled，回调onCancelled，否则回调onPostExecute。

private Result postResult(Result result) { @SuppressWarnings("unchecked") Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, new AsyncTaskResult<Result>(this, result)); message.sendToTarget(); return result; } private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler(); 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; } } } private void finish(Result result) { if (isCancelled()) { onCancelled(result); } else { onPostExecute(result); } mStatus = Status.FINISHED; }

现在其实我们已经把AsyncTask整个执行任务的过程走完了，其中暴露给我们的那几个回调方法也都走到了。现在我们回过头来看，AsyncTask其实只是对JDK 1.5提供的高级并发特性，concurrent架包做的一个封装，方便开发者来处理异步任务，当然里面还有很多细节处理的方法值得大家学习，如任务执行进度的反馈，任务执行原子性的保证等，这些留给大家自己学习了。

源码分析

下面我们再深入一些，来看AsyncTask的源码。下面分析这个类的实现，主要有线程池以及Handler两部分。

线程池

当执行一个AsyncTask的时候调用的是execute()方法，就从这个开始看：

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params){ return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params); } 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; //先执行 onPreExecute onPreExecute(); mWorker.mParams = params; exec.execute(mFuture); return this; }

execute方法会调用executeOnExecutor。在这个方法中先检查任务是否已经执行或者执行结束，然后把任务标记为running。最开始执行的是onPreExecute，接着把参数赋值给mWorker对象。这个mWorker是一个Callable对象，最终被包装为FutureTask，代码如下：

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

从上面的代码可以看出，在mWorker对象中的call()方法会调用doInbackground，返回值交给postResult方法，这个方法通过Handler发送消息，这一点稍后再详细分析。

在mWorker对象被封装成FutureTask之后交由线程池执行，从execute方法可以看出，使用的是sDefaultExecutor，它的值默认为SERIAL_EXECUTOR，也就是串行执行器，实现如下：

private static class SerialExecutor implements Executor { //线性双向队列，用来存储所有的AsyncTask任务 final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>(); //当前正在执行的AsyncTask任务 Runnable mActive; public synchronized void execute(final Runnable r) { //将新的AsyncTask任务加入到双向队列中 mTasks.offer(new Runnable() { public void run() { try { //执行AsyncTask任务 r.run(); } finally { //当前任务执行结束后执行下一个任务 scheduleNext(); } } }); if (mActive == null) { scheduleNext(); } } protected synchronized void scheduleNext() { //从任务队列中取出队列头部的任务，如果有就交给并发线程池去执行 if ((mActive = mTasks.poll()) != null) { THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive); } } } public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);

在上面的代码中，如果有任务执行，那么SerialExecutor的execute方法会被调用，它的逻辑是把Runnable对象加入ArrayDeque队列中，然后判断mActivie是否为空。第一次执行时mActive当然为空，所以执行scheduleNext，其实就是取出任务队列中的第一个任务交给线程池(THREAD_POOL_EXECUTOR)执行。加入mTask队列的Runnable对象的run方法里最终一定会调用scheduleNext，那么又会从任务队列中取出队头任务执行。这样便实现了单线程顺序执行任务，所以在AsyncTask中默认启用的是单线程执行，只有上一个任务执行后才会执行下一个任务。如果想要启用多线程执行任务，可以直接调用 executeOnExecutor(Executor exec, Params... params)，这里的Executor参数可以使用AsyncTask自带的THREAD_POOL_EXECUTOR，也可以自己定义。

Handler

AsyncTask内部用Handler传递消息，它的实现如下：

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; } } }

如果消息类型是任务执行后的返回值(MESSAGE_POST_RESULT)将调用finish()方法：

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

从上面可以知道，如果任务取消了，将调用onCancelled，否则调用onPostExecute，所以一个AsyncTask任务如果取消了，那么onPostExecute将不会得到执行。

如果消息类型是执行进度(MESSAGE_POST_PROGRESS)将调用onProgressUpdate，这个方法默认是空方法，我们可以根据自己的需要重写。

总结

AsyncTask的主要逻辑就如上面所分析的，总结几个需要注意的地方：

AsyncTask的类必须在UI线程加载（从4.1开始系统会帮我们自动完成） AsyncTask对象必须在UI线程创建 execute方法必须在UI线程调用 不要手动调用onPreExecute()、doInBackground、onProgressUpdate方法 一个任务只能被调用一次（第二次调用会抛出异常）