AsyncTask源碼閱讀

簡介

AsyncTask是一個輕量級的異步任務類，它可以在線程池中執行後臺任務，然後把執行的進度和結果傳遞給主線程並且在主線程中更新UI。
需要注意的是

AsyncTask 不可重複執行。
AsyncTask的構造和運行都需要在主線程中處理。
不適合執行特別耗時的任務
在目前的版本中，如果不特別處理，所有的AsyncTask將採用串行執行。

使用

這裏直接上代碼

 @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_async_task);
        new MyAsyncTask().execute("233333");
    }

    public static class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, String> {
        private static final String TAG = "MyAsyncTask";

        @Override
        protected void onPreExecute() {
            super.onPreExecute();
            Log.d(TAG, "onPreExecute: ");
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(String s) {
            super.onPostExecute(s);
            Log.d(TAG, "onPostExecute: "+s);
        }

        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            super.onProgressUpdate(values);
            Log.d(TAG, "onProgressUpdate: "+values[0]);
        }

        @Override
        protected String doInBackground(String... strings) {
            Log.d(TAG, "doInBackground: "+strings.length);
            for (int i=0;i<100;i++){
                publishProgress(i);
                try {
                    Thread.sleep(20);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return strings[0];
        }
    }

源碼閱讀

閱讀AsyncTask的源碼，我們從excute方法入手

    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }
    
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
            Params... params) {
        if (mStatus != Status.PENDING) {
            switch (mStatus) {
                case RUNNING:
                    throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                            + " the task is already running.");
                case FINISHED:
                    throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                            + " the task has already been executed "
                            + "(a task can be executed only once)");
            }
        }

        mStatus = Status.RUNNING;

        onPreExecute();

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

        return this;
    }

上面的代碼很明顯的可以看出，只有AsyncTask沒有執行過的時候，才能執行，否則的話，就會拋出異常。
在執行以後，首先將狀態更改爲運行，然後執行了onPreExecute()方法，然後將參數保存到了mWorker，隨後運行了語句exec.execute(mFuture);,而這裏的exec，我們通過上面的代碼很明顯就可以看到是上面的sDefaultExecutor。

    public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
    private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
    
    private static class SerialExecutor implements Executor {
        final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
        Runnable mActive;

        public synchronized void execute(final Runnable r) {
            mTasks.offer(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        r.run();
                    } finally {
                        scheduleNext();
                    }
                }
            });
            if (mActive == null) {
                scheduleNext();
            }
        }

        protected synchronized void scheduleNext() {
            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
            }
        }
    }

這裏可以看到AsyncTask內部實現了一個SerialExecutor，而這個類的功能非常簡單，就是構造一個Runnable方法，將原來的run方法包裹起來，然後判斷當前線程池是否有Runnable方法正在運行，如果沒有的話，就手動去調用THREAD_POOL_EXECUTOR 線程池。正是由於這種處理方法，如果第一個AsyncTask正在執行，當第二個AsyncTask進來的時候，只會將新構造的Runnable方法保存進SerialExecutor，而不會直接將其添加THREAD_POOL_EXECUTOR線程池。
那麼這個THREAD_POOL_EXECUTOR又是何方神聖呢？

    private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
    private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
    private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
    private static final int KEEP_ALIVE = 1;

    private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);

    private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
        private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

        public Thread newThread(Runnable r) {
            return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
        }
    };

    public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
            = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                    TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);

這裏可以看到THREAD_POOL_EXECUTOR線程池是一個核心線程爲 CPU_COUNT + 1，線程池最大線程數爲 CPU_COUNT * 2 + 1;，任務隊列最大爲128的線程池。
有人可能在這裏就要犯迷糊了，不是說AsyncTask是串行運行嘛。爲啥這裏需要建這麼大一個線程池，應該一個SingleThreadExecute就夠用了啊。你說的沒錯，這是正常情況。這不是我們AsyncTask不是還提供了併發執行的方法executeOnExecutor嘛。這裏的線程池多餘了這麼多的資源，就是爲了這個準備的。

好了，這裏我們把exec搞清楚了，接下來我們看**exec.execute(mFuture);**中的mFuture

    private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker;
    private final FutureTask<Result> mFuture;

    private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {
        Params[] mParams;
    }

    /**
     * Creates a new asynchronous task. This constructor must be invoked on the UI thread.
     */
    public AsyncTask() {
        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
            public Result call() throws Exception {
                mTaskInvoked.set(true);

                Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                //noinspection unchecked
                Result result = doInBackground(mParams);
                Binder.flushPendingCommands();
                return postResult(result);
            }
        };

        mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
            @Override
            protected void done() {
                try {
                    postResultIfNotInvoked(get());
                } catch (InterruptedException e) {
                    android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
                } catch (ExecutionException e) {
                    throw new RuntimeException("An error occurred while executing doInBackground()",
                            e.getCause());
                } catch (CancellationException e) {
                    postResultIfNotInvoked(null);
                }
            }
        };
    }

這裏的FutureTask的就是進化版的runnable,實現了Runnable接口和Future接口。一旦線程開始運行，就會執行call中的方法，然後就會執行doInBackground方法。
這裏的doInBackground方法，就是我們在AsyncTask中實現的doInBackground方法。之後線程就會阻塞在這裏，而我們在doInBackground中，如果想更新進度，都會去調用AsyncTask的publishProgress方法。所以我們來看下publishProgress的實現。

    protected final void publishProgress(Progress... values) {
        if (!isCancelled()) {
            getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
                    new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
        }
    }

    private static Handler getHandler() {
        synchronized (AsyncTask.class) {
            if (sHandler == null) {
                sHandler = new InternalHandler();
            }
            return sHandler;
        }
    }

    private static class InternalHandler extends Handler {
        public InternalHandler() {
            super(Looper.getMainLooper());
        }

        @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj;
            switch (msg.what) {
                case MESSAGE_POST_RESULT:
                    // There is only one result
                    result.mTask.finish(result.mData[0]);
                    break;
                case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                    result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                    break;
            }
        }
    }

這裏的邏輯就非常簡單了，就是使用了handler然後在ui線程中調用onProgressUpdate去更新進度。

當doInBackground執行完畢之後，會返回一個result.

    private Result postResult(Result result) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
                new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
        message.sendToTarget();
        return result;
    }

然後又會調用postResult，將最後的result通過handler發送到finish方法。所以finish方法也是在UI線程中執行的。

    private void finish(Result result) {
        if (isCancelled()) {
            onCancelled(result);
        } else {
            onPostExecute(result);
        }
        mStatus = Status.FINISHED;
    }

而根據代碼，finish方法，如果爲正常結束的話，又會調用onPostExecute方法，所以onPostExecute也是在UI線程中執行的。

好了，正常的邏輯，我們都已經走完了。搞定睡覺！

android多線程之AsyncTask源碼

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