Android 異步任務(wù)AsyncTask學(xué)習(xí)

引言：搞 Android 這么久了，一直沒有主動(dòng)去學(xué)習(xí)使用 AsyncTask ，現(xiàn)在應(yīng)該很少有人在使用了，但面試中似乎總有人會(huì)問。最近一不小心在某項(xiàng)目中看到了相關(guān)的代碼，就決定對(duì) AsyncTask 進(jìn)行一番學(xué)習(xí)。

時(shí)間：2016年11月20日11:51:41

作者：JustDo23

郵箱：JustDo_23@163.com

01. 背景

首先，Android 中子線程是不能進(jìn)行 UI 操作的。單線程操作避免了 UI 混亂的情況。其次，在主線程不能進(jìn)行耗時(shí)操作，否則會(huì)阻塞主線程，造成 ANR。因此，將耗時(shí)操作放在子線程成為了必然，子線程將處理的結(jié)果交給 UI 線程進(jìn)行 UI 更新，線程間通信必不可少。說到這里，最先想起來的就是 Android 中的 Handler 消息處理機(jī)制，除此之外 Android 中還封裝了一個(gè)抽象類 AsyncTask。AsyncTask其實(shí)是對(duì)Handler和Thread的封裝，再者就是AsyncTask內(nèi)部是線程池實(shí)現(xiàn)。

在單線程模式中需要始終明確兩條：

  • UI 線程中能耗時(shí)操作，不能被阻塞
  • 非 UI 線程不能直接去更新 UI

02. 介紹

官方網(wǎng)站上介紹到AsyncTask是方便的線程操作，允許在后臺(tái)進(jìn)行操作并將結(jié)果返回給 UI 線程。建議在AsyncTask中執(zhí)行比較短的操作，如果是灰?；页：臅r(shí)的操作則強(qiáng)烈建議使用Executor等線程池進(jìn)行。一個(gè)異步任務(wù)定義3個(gè)泛型參數(shù)Params,Progress,Result，4個(gè)步驟onPreExecute,doInBackground,onProgressUpdate,onPostExecute；三個(gè)泛型就是啟動(dòng)參數(shù),任務(wù)進(jìn)度,返回結(jié)果，四個(gè)步驟就是啟動(dòng)準(zhǔn)備,后臺(tái)執(zhí)行,任務(wù)進(jìn)度,任務(wù)結(jié)果。

03. 入門代碼

新建一個(gè)SimpleTask繼承AsyncTak，接著需要指定三個(gè)泛型，看到報(bào)錯(cuò)提示必須重寫doInBackground方法。然后繼續(xù)重寫其他的方法。

/**
 * 簡(jiǎn)單使用
 *
 * @author JustDo23
 */
public class SimpleTask extends AsyncTask<Void, Void, Void> {

  /**
   * 異步操作執(zhí)行前初始化操作
   */
  @Override
  protected void onPreExecute() {
    super.onPreExecute();
    LogUtil.e("--->onPreExecute()");
  }

  /**
   * 異步執(zhí)行后臺(tái)線程將要完成的任務(wù)[這個(gè)是必須重寫的方法]
   *
   * @param params 泛型中的參數(shù)
   */
  @Override
  protected Void doInBackground(Void... params) {
    LogUtil.e("--->doInBackground()");
    publishProgress();// 進(jìn)行進(jìn)度更新
    return null;
  }

  /**
   * 異步任務(wù)[doInBackground]完成后系統(tǒng)自動(dòng)回調(diào)
   *
   * @param result [doInBackground]返回的結(jié)果
   */
  @Override
  protected void onPostExecute(Void result) {
    super.onPostExecute(result);
    LogUtil.e("--->onPostExecute()");
  }

  /**
   * 進(jìn)度更新 [doInBackground]方法中調(diào)用 publishProgress 方法后執(zhí)行
   *
   * @param progress
   */
  @Override
  protected void onProgressUpdate(Void... progress) {
    super.onProgressUpdate(progress);
    LogUtil.e("--->onProgressUpdate()");
  }

  @Override
  protected void onCancelled(Void aVoid) {
    super.onCancelled(aVoid);
  }

  @Override
  protected void onCancelled() {
    super.onCancelled();
  }

}

在 Activity 中的onCreate方法中進(jìn)行調(diào)用

new SimpleTask().execute();

打印出執(zhí)行步驟

E/JustDo23: --->onPreExecute()
E/JustDo23: --->doInBackground()
E/JustDo23: --->onProgressUpdate()
E/JustDo23: --->onPostExecute()

04. 異步加載網(wǎng)絡(luò)圖片

布局代碼

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="match_parent"
  android:orientation="vertical"
  android:padding="20dp">

  <ImageView
    android:id="@+id/iv_net"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"/>

  <ProgressBar
    android:id="@+id/pb_loading"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_centerInParent="true"
    android:visibility="gone"/>

</RelativeLayout>

網(wǎng)絡(luò)加載代碼

/**
 * 展示圖片
 *
 * @author JustDo23
 */
public class ImageShowActivity extends Activity {

  private ImageView iv_net;// 圖片
  private ProgressBar pb_loading;// 加載圈

  private String imageUrl = "http://img4.duitang.com/uploads/item/201611/03/20161103224830_YGisc.thumb.700_0.jpeg";

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_image_show);
    iv_net = (ImageView) findViewById(R.id.iv_net);
    pb_loading = (ProgressBar) findViewById(R.id.pb_loading);

    new ImageTask().execute(imageUrl);// 在這里進(jìn)行調(diào)用
  }

  class ImageTask extends AsyncTask<String, Integer, Bitmap> {

    @Override
    protected void onPreExecute() {
      super.onPreExecute();
      pb_loading.setVisibility(View.VISIBLE);// 先將 loading 顯示
    }

    @Override
    protected Bitmap doInBackground(String... params) {
      String url = params[0];// 從參數(shù)中獲取網(wǎng)絡(luò)地址
      Bitmap bitmap = null;// 從網(wǎng)絡(luò)加載的圖片
      try {
        Thread.sleep(3000);// 以下是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)獲取圖片
        URLConnection urlConnection = new URL(url).openConnection();
        InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
        BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream);
        bitmap = BitmapFactory.decodeStream(bufferedInputStream);
        inputStream.close();
        bufferedInputStream.close();
      } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
      }
      return bitmap;// 將加載的圖片返回
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
      super.onPostExecute(bitmap);
      pb_loading.setVisibility(View.GONE);// 將 loading 隱藏
      iv_net.setImageBitmap(bitmap);// 界面上設(shè)置顯示圖片
    }
  }
}

05. 進(jìn)度條顯示進(jìn)度

使用水平的進(jìn)度條和一個(gè) for 循環(huán)來模擬一下網(wǎng)絡(luò)加載進(jìn)度及界面的更新

/**
 * 利用 AsyncTask 實(shí)現(xiàn)進(jìn)度加載顯示
 *
 * @author JustDo23
 */
public class LoadingActivity extends Activity {

  private ProgressBar pb_loading;// 加載條

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.acitvity_loading);
    pb_loading = (ProgressBar) findViewById(R.id.pb_loading);

    new LoadingTask().execute();
  }

  class LoadingTask extends AsyncTask<Void, Integer, Void> {

    @Override
    protected Void doInBackground(Void... params) {
      try {// 循環(huán)模擬加載進(jìn)度
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
          LogUtil.e("progress = " + i);
          publishProgress(i);// 去更新界面
          Thread.sleep(300);
        }
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
      return null;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
      pb_loading.setProgress(progress[0]);
    }
  }
}

頻繁關(guān)閉啟動(dòng)界面，發(fā)現(xiàn)界面上的進(jìn)度條有時(shí)會(huì)一直沒有進(jìn)度；在日志打印過程中，發(fā)現(xiàn)AsyncTask是從0到100的打印，一圈打印完了再打印第二圈。也就是AsyncTask內(nèi)部維護(hù)的 task 是串行的，一個(gè)執(zhí)行完了，再去執(zhí)行下一個(gè)。

06. 優(yōu)化

public class LoadingActivity extends Activity {

  private ProgressBar pb_loading;// 加載條
  private LoadingTask loadingTask;// 異步加載任務(wù)

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.acitvity_loading);
    pb_loading = (ProgressBar) findViewById(R.id.pb_loading);

    loadingTask = new LoadingTask();
    loadingTask.execute();
  }

  @Override
  protected void onPause() {
    super.onPause();
    if (loadingTask != null && loadingTask.getStatus() == AsyncTask.Status.RUNNING) {
      loadingTask.cancel(true);// cancel 方法只是將對(duì)應(yīng)的 AsyncTask 標(biāo)記為了取消狀態(tài)，并不是真的取消線程執(zhí)行了。
    }
  }

  class LoadingTask extends AsyncTask<Void, Integer, Void> {

    @Override
    protected Void doInBackground(Void... params) {
      try {// 循環(huán)模擬加載進(jìn)度
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
          if (isCancelled()) {
            break;// 如果是取消狀態(tài)就直接跳出自動(dòng)結(jié)束線程
          }
          LogUtil.e("progress = " + i);
          publishProgress(i);// 去更新界面
          Thread.sleep(300);
        }
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
      return null;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
      if (isCancelled()) {
        return;// 如果是取消狀態(tài)就直接返回
      }
      pb_loading.setProgress(progress[0]);
    }
  }
}

注意：cancel 方法只是將對(duì)應(yīng)的 AsyncTask 標(biāo)記為了取消狀態(tài)，并不是真的取消線程執(zhí)行了。

到這里，便對(duì)AsyncTask有了一個(gè)基礎(chǔ)的入門。以上的學(xué)習(xí)主要參考慕課網(wǎng)視頻Android必學(xué)-AsyncTask基礎(chǔ)

07. 串并行

網(wǎng)上有很多關(guān)于AsyncTask的串并行問題介紹，起初AsyncTask是串行的，一個(gè)一個(gè)的執(zhí)行；接著修改成了并行，多線程并發(fā)執(zhí)行；接著又修改成了支持串行和并行，我們直接調(diào)用execute(Params... params)是進(jìn)行串行，調(diào)用executeOnExecutor(Executor exec, Params... params)是并傳遞類型，來選擇進(jìn)行并行還是串行。其實(shí)點(diǎn)開execute源碼

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

從中可以看到是同一方法。參數(shù)有：AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR和AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR；第一個(gè)是默認(rèn)的，串行操作；第二個(gè)是進(jìn)行并行操作。

08. 強(qiáng)調(diào)

  • 異步任務(wù)的實(shí)例必須在 UI 線程中創(chuàng)建
  • execute(Params... params)方法必須在 UI 線程中調(diào)用
  • 不要手動(dòng)回調(diào)onPreExecute(),doInBackground(Params... params),onPostExecute(Result result),onProgressUpdate(Progress... values)這四個(gè)方法
  • 不能在doInBackground(Params... params)方法中更新 UI
  • 一個(gè)任務(wù)實(shí)例只能執(zhí)行一次，第二次執(zhí)行就會(huì)拋出異常java.lang.IllegalStateException: Cannot execute task: the task is already running

09. 小綜合

參考 CSDN 上的文章詳解Android中AsyncTask的使用自己動(dòng)手寫了一個(gè)完整的 Demo

  • 在執(zhí)行AsyncTask.cancel(true);的時(shí)候先回調(diào)onCancelled()然后再回調(diào)onCancelled(Result result)點(diǎn)擊看下源碼onCancelled(Result result) 的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是直接調(diào)用onCancelled()
  • 在執(zhí)行AsyncTask.cancel(true);后，onPostExecute(Result result)方法是沒有進(jìn)行回調(diào)的
  • AsyncTask 的狀態(tài)被存放在一個(gè)枚舉Status中，總共有三種狀態(tài)FINISHED,PENDING,RUNNING
  • 點(diǎn)擊查看一下execute(Params... params)方法就會(huì)明白為啥只能執(zhí)行一次
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,  Params... params) {
    if (mStatus != Status.PENDING) {
        switch (mStatus) {
            case RUNNING:
                //如果該任務(wù)正在被執(zhí)行則拋出異常
                //值得一提的是,在調(diào)用cancel取消任務(wù)后,狀態(tài)仍未RUNNING
                throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                        + " the task is already running.");
            case FINISHED:
                //如果該任務(wù)已經(jīng)執(zhí)行完成則拋出異常
                throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                        + " the task has already been executed "
                        + "(a task can be executed only once)");
        }
    }

    //改變狀態(tài)為RUNNING
    mStatus = Status.RUNNING;

    //調(diào)用onPreExecute方法
    onPreExecute();

    mWorker.mParams = params;
    sExecutor.execute(mFuture);

    return this;
}

更多源碼解析可以到文章詳解Android中AsyncTask的使用中查看

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