Android进阶——多线程系列之异步任务AsyncTask的使用与源码分析

AsyncTask是一种轻量级的异步任务类，它可以在线程池中执行后台任务，然后把执行的进度和最终结果传递给主线程并主线程中更新UI，通过AsyncTask可以更加方便执行后台任务以及在主线程中访问UI，但是AsyncTask并不适合进行特别耗时的后台任务，对于特别耗时的任务来说，建议使用线程池

我们简单的模拟下载文件的案例来分析，我们创建自己的异步类继承AsyncTask

一、参数分析

通过源码，可以看到AsyncTask是个抽象的泛型类

• Params：表示后台任务执行时的参数类型（对应例子中的URL），该参数会传给AysncTask的doInBackground()方法
• Progress：表示后台任务的执行进度的参数类型（对应例子中的Integer），该参数会作为onProgressUpdate()方法的参数
• Result：表示后台任务的返回结果的参数类型（对应例子中的Long），该参数会作为onPostExecute()方法的参数

注意这三个参数都是代表的类型，如果AsyncTask确实不需要传递具体的参数，那么这三个泛型参数可以用Void来代替

二、方法分析

常用的AsyncTask继承的方法有

• onPreExecute()：异步任务开启之前回调，在主线程中执行
• doInBackground()：执行异步任务，在线程池中执行
• onProgressUpdate()：当doInBackground中调用publishProgress时回调，在主线程中执行
• onPostExecute()：在异步任务执行之后回调，在主线程中执行
• onCancelled()：在异步任务被取消时回调

三、开启异步

在主Activity中通过点击按钮执行我们创建的异步任务，然后通过execute()方法执行异步任务

四、效果图

源码分析是基于API24的源码，我将会按照下面AsyncTask运行的过程来分析

一、主分支

1. 首先，execute()方法，开启异步任务
2. 接着，onPreExecute()方法，异步任务开启前
3. 接着，doInBackground()方法，异步任务正在执行
4. 最后，onPostExecute()方法，异步任务完成

二、次分支

1. onProgressUpdate()方法，异步任务更新UI
2. onCancelled()方法，异步任务取消

代码开始的地方，是在创建AsyncTask类之后执行的execute()方法

execute()方法会调用executeOnExecutor()方法

AsyncTask定义了一个mStatus变量，表示异步任务的运行状态，分别是PENDING、RUNNING、FINISHED，当只有PENDING状态时，AsyncTask才会执行，这样也就保证了AsyncTask只会被执行一次

继续往下执行，mStatus会被标记为RUNNING，接着执行，onPreExecute()，将参数赋值给mWorker，然后还有execute(mFuture)

这里的mWorker和mFuture究竟是什么，我们往下追踪，来到AsyncTask的构造函数中，可以找到这两个的初始化

一、分析mWorker

mWorker是一个WorkerRunnable对象，跟踪WorkerRunnable

实际上，WorkerRunnable是AsyncTask的一个抽象内部类，实现了Callable接口

二、分析mFuture

mFuture是一个FutureTask对象，跟踪FutureTask

实际上，FutureTask是java.util.concurrent包下的一个类，参数是个callable，并且将它赋值给FutureTask类中的callable

三、回过头来看

回到我们AsyncTask初始化mFuture，这里的参数是mWorker也就不奇怪了，因为mWorker就是一个callable，我们在上面赋值给FutureTask类中的callable就是这个mWorker

而关于mWorker和mFuture的初始化早在我们Activity中初始化好了，因为构造函数是跟AsyncTask类的创建而执行的

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知道了mWorker和mFuture是什么后，我们回到原来的executeOnExecutor()方法，在这里将mWorker的参数传过去后，就开始用线程池execute这个mFuture

一、分析exec

exec是通过executeOnExecutor()参数传进来的

也就是我们execute()方法传过来的

这里可以看到exec就是这个sDefaultExecutor

二、分析sDefaultExecutor

我们跟踪这个sDefaultExecutor，截取有关它的代码

从SerialExecutor可以发现，exec.execute(mFuture)就是在调用SerialExecutor类的execute(final Runnable r)方法，这里的参数r就是mFuture

继续往下走，SerialExecutor的execute()方法会将r封装成Runnable，并添加到mTasks任务队列中

继续往下走，如果这时候没有正在活动的AsyncTask任务，那么就会调用SerialExecutor的scheduleNext()方法，来执行下一个AsyncTask任务

继续往下走，通过mTasks.poll()取出，将封装在mTask的Runnable交给mActive，最后真正执行的这个mActive的是THREAD_POOL_EXECUTOR，即执行的这个mActive，也就是包装在Runnable里面的mFuture

mFuture被执行了，也就会执行它的run()方法

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我们跟踪到mFuture的run()方法中，切换到FutureTask类

这一段代码其实就是将之前在mFutrue创建对象时候传进来的mWorker交给c

然后再调用c的call()方法，也就是mWorker的call()方法

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代码又重新的定位到了mWorker类的call()方法

可以发现，这里就调用了我们的doInBackground()方法，最后还返回postResult()，我们跟踪这个postResult()方法

观察代码，首先是getHandler()，它是一个单例，返回sHandler

也就是说postResult方法会通过sHandler发送一个MESSAGE_POST_RESULT的消息，这个时候我们追踪到sHandler

可以发现，sHandler收到MESSAGE_POST_PROGRESS消息后会调用result.mTask.finish(result.mData[0])，那么我们还必须知道result是个什么东西

result是AsyncTask的内部类，实际上就是个实体类，用来存储变量的

result.mTask也就是AsyncTask，最后调用result.mTask.finish(result.mData[0])，即AsyncTask的finish()方法，我们跟踪到finish()方法

这里判断AsyncTask是否已经取消，如果不取消就执行我们的onPostExecute()，最后将状态设置为FINISHED，整一个AsyncTask的方法都执行完了，我们只需要继承AsyncTask实现其中的方法就可以按分析的顺序往下执行了

在AsyncTask中的finish()方法，我们可以看到onCancelled()方法跟onPostExecute()一起的，雅思高频词汇只要isCancelled()的值为true，就执行onCancelled()方法

我们代码跟踪isCancelled()方法

发现是在mCancelled中获取的，那我们就必须知道这个mCancelled是什么，代码跟踪到mCancelled

mCancelled实际上就是个Boolean对象，那我们搜索它是在哪个时候设置的

可以发现，只要我们在AsyncTask类中调用这个方法即可停止异步任务

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而onProgressUpdate()方法，是在sHandler中执行，sHandler收到MESSAGE_POST_PROGRESS消息后，执行，我们搜索MESSAGE_POST_PROGRESS在什么时候发送的

可以发现，只要我们在AsyncTask类中调用publishProgress()方法即可执行onProgressUpdate()方法

AsyncTask使用与源码分析就到这里结束了，如果是初学者，这可能会是比较难的分析，如果是想往中高级进阶的朋友，了解AsyncTask的原理是必须的。随着时代的发展，流行的异步框架RxJava的出现已经可以说是替代了这个AsyncTask，为了跟进时代的发展，我也得抽取时间来学习了，废话就不说了，还是节省点时间来学习吧