Android探索之旅 | 用AsyncTask實現(xiàn)多線程+實例

-- 作者 謝恩銘 轉(zhuǎn)載請注明出處

用AsyncTask實現(xiàn)多線程

在Android應(yīng)用開發(fā)中，有時我們需要實現(xiàn)任務(wù)的同步。

Android里的AsyncTask類可以幫我們更好地管理線程同步（異步方式），就像Thread類能做的，不過用法比Thread更簡單。

AsyncTask算是幫我們做了一層封裝吧，使我們可以不用操心那么多，如果閱讀AsyncTask的源碼就可以了解。

具體AsyncTask的使用方法，最好參看Google Android的官方文檔：

https://developer.android.com/reference/android/os/AsyncTask.html

在你開發(fā)Android應(yīng)用程序時，如果有一個耗時任務(wù)（通常是一個子線程），并且這個任務(wù)調(diào)用了主線程，應(yīng)用就會拋出著名的“ANR” （Application Not Responding，"應(yīng)用無響應(yīng)"）錯誤。

ANR

AsyncTask類可以幫我們解圍，使用AsyncTask能讓我們正確及簡便地使用主線程，即使此時另有一個異步線程被創(chuàng)建。

AsyncTask是asynchronous（英語“異步的”的意思）和task（英語“任務(wù)”的意思）的縮寫，表示“異步任務(wù)”。

它使得耗時任務(wù)可以在后臺執(zhí)行，并在前臺（UI線程，或稱主線程）把執(zhí)行結(jié)果展現(xiàn)出來，不必用到Thread類或Handler類。線程間通信也隨之變得更簡單，優(yōu)雅。

主線程（User Interface Thread，UI線程）是在Android里負責(zé)和用戶界面進行交互的線程。

AsyncTask是一個抽象類（abstract class），必須被繼承才能實例化。有三個泛型參數(shù)，分別是：

  • Params : 傳遞給執(zhí)行的任務(wù)的參數(shù)，也就是doInBackground方法的參數(shù)。

  • Progress : 后臺任務(wù)執(zhí)行過程中在主線程展現(xiàn)更新時傳入的參數(shù)，也就是onProgressUpdate方法的參數(shù)。

  • Result : 后臺執(zhí)行的任務(wù)返回的結(jié)果，也就是onPostExecute方法的參數(shù)。

除此之外，繼承AsyncTask類時，一般需要實現(xiàn)四個方法。

當(dāng)然應(yīng)用程序不需要調(diào)用這些方法，這些方法會在任務(wù)執(zhí)行過程中被自動調(diào)用： onPreExecute, doInBackground, onProgressUpdate 和 onPostExecute：

  • onPreExecute : 此方法在主線程中執(zhí)行，用于初始化任務(wù)。

  • doInBackground : 此方法在后臺執(zhí)行，是一個抽象方法，必須要被子類重寫。此方法在onPreExecute方法執(zhí)行完后啟動。這個方法中執(zhí)行的操作可以是耗時的，并不會阻塞主線程。通過調(diào)用publishProgress方法來在主線程顯示后臺任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果更新。

  • onProgressUpdate : 此方法也在主線程中執(zhí)行，每當(dāng)publishProgress方法被調(diào)用時，此方法就被執(zhí)行，此方法只在doInBackground執(zhí)行過程中才能被調(diào)用。

  • onPostExecute : 在doInBackground方法執(zhí)行完之后啟動的方法，在后臺任務(wù)結(jié)束后才調(diào)用此方法，也在主線程執(zhí)行。

實例

為了更好地理解AsyncTask的使用，我們來實現(xiàn)一個計時器的小應(yīng)用。

首先我們創(chuàng)建一個Android項目，就命名為AsyncTaskActivity好了（名字無所謂），修改 res->layout 里的定義主用戶界面的 xml 文件（比如是main.xml）：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="15dp" >
    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center"
        android:padding="5dp"
        android:text="Time in min"
        android:textSize="22sp"
        android:textStyle="bold" />
                                                                       
    <EditText
        android:id="@+id/chronoValue"
        android:layout_width="100dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:gravity="center"
        android:layout_marginBottom="15dp"
        android:layout_gravity="center"
        android:hint="minutes"
        android:inputType="number"
        android:maxLines="1"
        android:text="1"
        android:textSize="20sp" />

    <TextView
        android:id="@+id/chronoText"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center"
        android:gravity="center"
        android:text="0:0"
        android:textSize="80sp" />

    <Button
        android:id="@+id/start"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="15dp"
        android:text="Start" />
</LinearLayout>

在以上的main.xml文件中，我們主要定義了：

  • 一個EditText，用于輸入需要計數(shù)的時間

  • 一個TextView，用于顯示計數(shù)的變化

  • 一個Button，用于啟動計數(shù)任務(wù)。

在我們的類AsyncTaskActivity中，我們首先聲明三個private變量，對應(yīng)以上三個元素。

private EditText chronoValue;
private TextView chronoText;
private Button start;

然后創(chuàng)建一個內(nèi)部類，繼承AsyncTask類，命名為“Chronograph”，就是英語“秒表，計時器”的意思。

private class Chronograph extends AsyncTask<Integer, Integer, Void> {
    @Override
    protected void onPreExecute() {
        super.onPreExecute();
        // 在計時開始前，先使按鈕和EditText不能用
        chronoValue.setEnabled(false);
        start.setEnabled(false);
        chronoText.setText("0:0");
    }
    @Override
    protected Void doInBackground(Integer... params) {
        // 計時
        for (int i = 0; i <= params[0]; i++) {
            for (int j = 0; j < 60; j++) {
                try {
                    // 發(fā)布增量
                    publishProgress(i, j);
                    if (i == params[0]) {
                        return null;
                    }
                    // 暫停一秒
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        if (isCancelled()) {
            return null;
        }
        return null;
    }
                                                                                     
    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
        super.onProgressUpdate(values);
        // 更新UI界面
        chronoText.setText(values[0] + ":" + values[1]);
    }

    @Override 
    protected void onPostExecute(Void result) {
        super.onPostExecute(result);
        // 重新使按鈕和EditText可以使用
        chronoValue.setEnabled(true);
        start.setEnabled(true);
    }
}

以上，我們重寫了我們需要的四個方法。最后我們再完成我們AsyncTaskActivity類的onCreate方法：

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.main);
                                                               
    // 獲取三個UI組件
    start = (Button)findViewById(R.id.start);
    chronoText = (TextView)findViewById(R.id.chronoText);
    chronoValue = (EditText)findViewById(R.id.chronoValue);
                                                               
    start.setOnClickListener(new OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            // 獲取EditText里的數(shù)值
            int value = Integer.parseInt(String.valueOf(chronoValue.getText()));
            // 驗證數(shù)值是否大于零
            if (value > 0) {
                new Chronograph().execute(value);
            }
            else {
                Toast.makeText(AsyncTaskActivity.this, "請輸入一個大于零的整數(shù)值 !", Toast.LENGTH_LONG).show();
            }
        }
    });
}

如果我們在繼承AsyncTask類時，對于三個參數(shù)中有不需要的，可以定義為Void類型（注意，與小寫的 void 不同），例如：

private class Chronograph extends AsyncTask<Integer, Integer, Void> {...}

運行我們的項目，可以得到如下面三張圖所示的結(jié)果：

按下Start按鈕前
計數(shù)中
計數(shù)結(jié)束后

怎么樣，AsyncTask不難使用吧~

這個例子項目我發(fā)在我的Github上了，請參看：

https://github.com/frogoscar/AsyncTaskExample

總結(jié)

  1. 今后，當(dāng)有異步任務(wù)需要執(zhí)行時，可以使用AsyncTask類，可以根據(jù)自己的需要來定制。

  2. AsyncTask使用了線程池（Thread Pool）的機制，使得同時執(zhí)行多個AsyncTask成為可能。但是要注意的是，這個線程池的容量是5個線程同時執(zhí)行，如果超過了這個數(shù)量，多余的線程必須等待線程池里的線程執(zhí)行完才能啟動。

  3. 使用AsyncTask，最好在明確知道任務(wù)會有一個確定和合理的結(jié)束的情況下。否則，還是使用傳統(tǒng)的Thread類為好。

  4. 在doInBackground方法中的耗時操作最好是能保證在幾秒鐘之內(nèi)完成的，不要做特別久的耗時操作。

我是謝恩銘，在巴黎奮斗的軟件工程師。
熱愛生活，喜歡游泳，略懂烹飪。
人生格言：「向著標(biāo)桿直跑」

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