Android探索之旅 | 用AsyncTask實現多線程+實例

-- 簡書作者 謝恩銘 轉載請註明出處

用AsyncTask實現多線程

---

在Android應用開發中，有時我們需要實現任務的同步。

Android裏的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麼多，如果閱讀AsyncTask的源碼就可以瞭解。

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Android應用程序時，如果有一個耗時任務（通常是一個子線程），並且這個任務調用了主線程，應用就會拋出著名的“ANR” （Application Not Responding，"應用無響應"）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建。

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

它使得耗時任務可以在後臺執行，並在前臺（UI線程，或稱主線程）把執行結果展現出來，不必用到Thread類或Handler類。線程間通信也隨之變得更簡單，優雅。

主線程（User Interface Thread，UI線程）是在Android裏負責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，分別是：

• Params : 傳遞給執行的任務的參數，也就是doInBackground方法的參數。

• Progress : 後臺任務執行過程中在主線程展現更新時傳入的參數，也就是onProgressUpdate方法的參數。

• Result : 後臺執行的任務返回的結果，也就是onPostExecute方法的參數。

除此之外，繼承AsyncTask類時，一般需要實現四個方法。

當然應用程序不需要調用這些方法，這些方法會在任務執行過程中被自動調用： onPreExecute, doInBackground, onProgressUpdate 和 onPostExecute：

• onPreExecute : 此方法在主線程中執行，用於初始化任務。

• doInBackground : 此方法在後臺執行，是一個抽象方法，必須要被子類重寫。此方法在onPreExecute方法執行完後啓動。這個方法中執行的操作可以是耗時的，並不會阻塞主線程。通過調用publishProgress方法來在主線程顯示後臺任務執行的結果更新。

• onProgressUpdate : 此方法也在主線程中執行，每當publishProgress方法被調用時，此方法就被執行，此方法只在doInBackground執行過程中才能被調用。

• onPostExecute : 在doInBackground方法執行完之後啓動的方法，在後臺任務結束後才調用此方法，也在主線程執行。

實例

---

爲了更好地理解AsyncTask的使用，我們來實現一個計時器的小應用。

首先我們創建一個Android項目，就命名爲AsyncTaskActivity好了（名字無所謂），修改 res->layout 裏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，用於輸入需要計數的時間

• 一個TextView，用於顯示計數的變化

• 一個Button，用於啓動計數任務。

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

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

然後創建一個內部類，繼承AsyncTask類，命名爲“Chronograph”，就是英語“秒錶，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 {
                    // 發佈增量
                    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。最後我們再完成我們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裏的數值
            int value = Integer.parseInt(String.valueOf(chronoValue.getText()));
            // 驗證數值是否大於零
            if (value > 0) {
                new Chronograph().execute(value);
            }
            else {
                Toast.makeText(AsyncTaskActivity.this, "請輸入一個大於零的整數值 !", Toast.LENGTH_LONG).show();
            }
        }
    });
}

如果我們在繼承AsyncTask類時，對於三個參數中有不需要的，可以定義爲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果：

按下Start按鈕前

---

計數中

---

計數結束後

怎麼樣，AsyncTask不難使用吧~

這個例子項目我發在我的Github上了，請參看：

https://github.com/frogoscar/AsyncTaskExample

總結

---

1. 今後，當有異步任務需要執行時，可以使用AsyncTask類，可以根據自己的需要來定製。

2. AsyncTask使用了線程池（Thread Pool）的機制，使得同時執行多個AsyncTask成爲可能。但是要注意的是，這個線程池的容量是5個線程同時執行，如果超過了這個數量，多餘的線程必須等待線程池裏的線程執行完才能啓動。

3. 使用AsyncTask，最好在明確知道任務會有一個確定和合理的結束的情況下。否則，還是使用傳統的Thread類爲好。

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

---

我是謝恩銘，在法國巴黎奮鬥的嵌入式軟件工程師。
目前工作是Android嵌入式和app開發。
熱愛生活, 喜歡游泳，略懂烹飪。