Android异步处理系列文章四篇之四 AsyncTask的实现原理
Android异步处理四：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
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://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 }
main.xml
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
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。
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：
1 GetCSDNLogoTask task = new GetCSDNLogoTask();
此时会调用父类AsyncTask的构造函数：
AsyncTask.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
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
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》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
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
转自：http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6774131
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