詳解Android中AsyncTask的使用方法_Android

在Android中實現非同步任務機制有兩種方式，Handler和AsyncTask。

Handler模式需要為每一個任務建立一個新的線程，任務完成後通過Handler執行個體向UI線程發送訊息，完成介面的更新，這種方式對於整個過程的控制比較精細，但也是有缺點的，例如代碼相對臃腫，在多個任務同時執行時，不易對線程進行精確的控制。

為了簡化操作，Android1.5提供了工具類android.os.AsyncTask，它使建立非同步任務變得更加簡單，不再需要編寫任務線程和Handler執行個體即可完成相同的任務。

先來看看AsyncTask的定義：

public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> { 

三種泛型型別分別代表“啟動任務執行的輸入參數”、“背景工作執行的進度”、“後台計算結果的類型”。在特定場合下，並不是所有類型都被使用，如果沒有被使用，可以用Java.lang.Void類型代替。

一個非同步任務的執行一般包括以下幾個步驟：

1.execute(Params... params)，執行一個非同步任務，需要我們在代碼中調用此方法，觸發非同步任務的執行。

2.onPreExecute()，在execute(Params... params)被調用後立即執行，一般用來在執行背景工作前對UI做一些標記。

3.doInBackground(Params... params)，在onPreExecute()完成後立即執行，用於執行較為費時的操作，此方法將接收輸入參數和返回計算結果。在執行過程中可以調用publishProgress(Progress... values)來更新進度資訊。

4.onProgressUpdate(Progress... values)，在調用publishProgress(Progress... values)時，此方法被執行，直接將進度資訊更新到UI組件上。

5.onPostExecute(Result result)，當後台操作結束時，此方法將會被調用，計算結果將做為參數傳遞到此方法中，直接將結果顯示到UI組件上。

在使用的時候，有幾點需要格外注意：

1.非同步任務的執行個體必須在UI線程中建立。

2.execute(Params... params)方法必須在UI線程中調用。

3.不要手動調用onPreExecute()，doInBackground(Params... params)，onProgressUpdate(Progress... values)，onPostExecute(Result result)這幾個方法。

4.不能在doInBackground(Params... params)中更改UI組件的資訊。

5.一個任務執行個體只能執行一次，如果執行第二次將會拋出異常。

接下來，我們來看看如何使用AsyncTask執行非同步任務操作，我們先建立一個項目，結構如下：
結構相對簡單一些，讓我們先看看MainActivity.java的代碼：

package com.scott.async;  import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.InputStream;  import org.apache.http.HttpEntity; import org.apache.http.HttpResponse; import org.apache.http.HttpStatus; import org.apache.http.client.HttpClient; import org.apache.http.client.methods.HttpGet; import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;  import android.app.Activity; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.util.Log; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.ProgressBar; import android.widget.TextView;  public class MainActivity extends Activity {    private static final String TAG = "ASYNC_TASK";    private Button execute;   private Button cancel;   private ProgressBar progressBar;   private TextView textView;    private MyTask mTask;    @Override   public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {     super.onCreate(savedInstanceState);     setContentView(R.layout.main);      execute = (Button) findViewById(R.id.execute);     execute.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {       @Override       public void onClick(View v) {         //注意每次需new一個執行個體,建立的任務只能執行一次,否則會出現異常         mTask = new MyTask();         mTask.execute("http://www.baidu.com");          execute.setEnabled(false);         cancel.setEnabled(true);       }     });     cancel = (Button) findViewById(R.id.cancel);     cancel.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {       @Override       public void onClick(View v) {         //取消一個正在執行的任務,onCancelled方法將會被調用         mTask.cancel(true);       }     });     progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progress_bar);     textView = (TextView) findViewById(R.id.text_view);    }    private class MyTask extends AsyncTask<String, Integer, String> {     //onPreExecute方法用於在執行背景工作前做一些UI操作     @Override     protected void onPreExecute() {       Log.i(TAG, "onPreExecute() called");       textView.setText("loading...");     }      //doInBackground方法內部執行背景工作,不可在此方法內修改UI     @Override     protected String doInBackground(String... params) {       Log.i(TAG, "doInBackground(Params... params) called");       try {         HttpClient client = new DefaultHttpClient();         HttpGet get = new HttpGet(params[0]);         HttpResponse response = client.execute(get);         if (response.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK) {           HttpEntity entity = response.getEntity();           InputStream is = entity.getContent();           long total = entity.getContentLength();           ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();           byte[] buf = new byte[1024];           int count = 0;           int length = -1;           while ((length = is.read(buf)) != -1) {             baos.write(buf, 0, length);             count += length;             //調用publishProgress公布進度,最後onProgressUpdate方法將被執行             publishProgress((int) ((count / (float) total) * 100));             //為了示範進度,休眠500毫秒             Thread.sleep(500);           }           return new String(baos.toByteArray(), "gb2312");         }       } catch (Exception e) {         Log.e(TAG, e.getMessage());       }       return null;     }      //onProgressUpdate方法用於更新進度資訊     @Override     protected void onProgressUpdate(Integer... progresses) {       Log.i(TAG, "onProgressUpdate(Progress... progresses) called");       progressBar.setProgress(progresses[0]);       textView.setText("loading..." + progresses[0] + "%");     }      //onPostExecute方法用於在執行完背景工作後更新UI,顯示結果     @Override     protected void onPostExecute(String result) {       Log.i(TAG, "onPostExecute(Result result) called");       textView.setText(result);        execute.setEnabled(true);       cancel.setEnabled(false);     }      //onCancelled方法用於在取消執行中的任務時更改UI     @Override     protected void onCancelled() {       Log.i(TAG, "onCancelled() called");       textView.setText("cancelled");       progressBar.setProgress(0);        execute.setEnabled(true);       cancel.setEnabled(false);     }   } } 

布局檔案main.xml代碼如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"   android:orientation="vertical"   android:layout_width="fill_parent"   android:layout_height="fill_parent">   <Button     android:id="@+id/execute"     android:layout_width="fill_parent"     android:layout_height="wrap_content"     android:text="execute"/>   <Button     android:id="@+id/cancel"     android:layout_width="fill_parent"     android:layout_height="wrap_content"     android:enabled="false"     android:text="cancel"/>   <ProgressBar      android:id="@+id/progress_bar"      android:layout_width="fill_parent"      android:layout_height="wrap_content"      android:progress="0"     android:max="100"     style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"/>   <ScrollView     android:layout_width="fill_parent"      android:layout_height="wrap_content">     <TextView       android:id="@+id/text_view"       android:layout_width="fill_parent"        android:layout_height="wrap_content"/>   </ScrollView> </LinearLayout> 

因為需要訪問網路，所以我們還需要在AndroidManifest.xml中加入訪問網路的許可權：

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/> 

我們來看一下運行時的介面：

以上幾個截圖分別是初始介面、執行非同步任務時介面、執行成功後介面、取消任務後介面。執行成功後，整個過程日誌列印如下：

如果我們在執行任務時按下了“cancel”按鈕，日誌列印如下：
可以看到onCancelled()方法將會被調用，onPostExecute(Result result)方法將不再被調用。

上面介紹了AsyncTask的基本應用，有些朋友也許會有疑惑，AsyncTask內部是怎麼執行的呢，它執行的過程跟我們使用Handler又有什麼區別呢？答案是：AsyncTask是對Thread+Handler良好的封裝，在android.os.AsyncTask代碼裡仍然可以看到Thread和Handler的蹤跡。下面就向大家詳細介紹一下AsyncTask的執行原理。

我們先看一下AsyncTask的大綱視圖：

我們可以看到關鍵幾個步驟的方法都在其中，doInBackground(Params... params)是一個抽象方法，我們繼承AsyncTask時必須覆寫此方法；onPreExecute()、onProgressUpdate(Progress... values)、onPostExecute(Result result)、onCancelled()這幾個方法體都是空的，我們需要的時候可以選擇性的覆寫它們；publishProgress(Progress... values)是final修飾的，不能覆寫，只能去調用，我們一般會在doInBackground(Params... params)中調用此方法；另外，我們可以看到有一個Status的枚舉類和getStatus()方法，Status枚舉類程式碼片段如下：

//初始狀態 private volatile Status mStatus = Status.PENDING;  public enum Status {   /**    * Indicates that the task has not been executed yet.    */   PENDING,   /**    * Indicates that the task is running.    */   RUNNING,   /**    * Indicates that {@link AsyncTask#onPostExecute} has finished.    */   FINISHED, }  /**  * Returns the current status of this task.  *  * @return The current status.  */ public final Status getStatus() {   return mStatus; } 

可以看到，AsyncTask的初始狀態為PENDING，代表待定狀態，RUNNING代表執行狀態，FINISHED代表結束狀態，這幾種狀態在AsyncTask一次生命週期內的很多地方被使用，非常重要。

介紹完大綱視圖相關內容之後，接下來，我們會從execute(Params... params)作為入口，重點分析一下AsyncTask的執行流程，我們來看一下execute(Params... params)方法的程式碼片段：

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {   if (mStatus != Status.PENDING) {     switch (mStatus) {       case RUNNING:         //如果該任務正在被執行則拋出異常         //值得一提的是,在調用cancel取消任務後,狀態仍未RUNNING         throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"             + " the task is already running.");       case FINISHED:         //如果該任務已經執行完成則拋出異常         throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"             + " the task has already been executed "             + "(a task can be executed only once)");     }   }    //改變狀態為RUNNING   mStatus = Status.RUNNING;    //調用onPreExecute方法   onPreExecute();    mWorker.mParams = params;   sExecutor.execute(mFuture);    return this; } 

代碼中涉及到三個陌生的變數：mWorker、sExecutor、mFuture，我們也會看一下他們的廬山真面目：

關於sExecutor，它是java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的執行個體，用於管理線程的執行。代碼如下：

private static final int CORE_POOL_SIZE = 5; private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128; private static final int KEEP_ALIVE = 10;  //建立一個隊列用來存放線程 private static final BlockingQueue<Runnable> sWorkQueue =     new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10); //建立一個線程工廠 private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {   private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);   //建立一個線程   public Thread newThread(Runnable r) {     return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());   } }; //建立一個線程池執行器,用於管理線程的執行 private static final ThreadPoolExecutor sExecutor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,     MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sWorkQueue, sThreadFactory); 

mWorker實際上是AsyncTask的一個的抽象內部類的實現對象執行個體，它實現了Callable<Result>介面中的call()方法，代碼如下：

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

而mFuture實際上是java.util.concurrent.FutureTask的執行個體，下面是它的FutureTask類的相關資訊：

/**  * A cancellable asynchronous computation.  * ...  */ public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> { 

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {   /**    * Sets this Future to the result of its computation    * unless it has been cancelled.    */   void run(); } 

可以看到FutureTask是一個可以中途取消的用於非同步計算的類。

下面是mWorker和mFuture執行個體在AsyncTask中的體現：

private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker; private final FutureTask<Result> mFuture;  public AsyncTask() {   mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {     //call方法被調用後,將設定優先權為後台層級,然後調用AsyncTask的doInBackground方法     public Result call() throws Exception {       Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);       return doInBackground(mParams);     }   };    //在mFuture執行個體中,將會調用mWorker做背景工作,完成後會調用done方法   mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {     @Override     protected void done() {       Message message;       Result result = null;        try {         result = get();       } catch (InterruptedException e) {         android.util.Log.w(LOG_TAG, e);       } catch (ExecutionException e) {         throw new RuntimeException("An error occured while executing doInBackground()",             e.getCause());       } catch (CancellationException e) {         //發送取消任務的訊息         message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL,             new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null));         message.sendToTarget();         return;       } catch (Throwable t) {         throw new RuntimeException("An error occured while executing "             + "doInBackground()", t);       }        //發送顯示結果的訊息       message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,           new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result));       message.sendToTarget();     }   }; } 

我們看到上面的代碼中，mFuture執行個體對象的done()方法中，如果捕捉到了CancellationException類型的異常，則發送一條“MESSAGE_POST_CANCEL”的訊息；如果順利執行，則發送一條“MESSAGE_POST_RESULT”的訊息，而訊息都與一個sHandler對象關聯。這個sHandler執行個體實際上是AsyncTask內部類InternalHandler的執行個體，而InternalHandler正是繼承了Handler，下面我們來分析一下它的代碼：

private static final int MESSAGE_POST_RESULT = 0x1; //顯示結果 private static final int MESSAGE_POST_PROGRESS = 0x2;  //更新進度 private static final int MESSAGE_POST_CANCEL = 0x3; //取消任務  private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();  private static class InternalHandler extends Handler {   @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         //調用AsyncTask.finish方法         result.mTask.finish(result.mData[0]);         break;       case MESSAGE_POST_PROGRESS:         //調用AsyncTask.onProgressUpdate方法         result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);         break;       case MESSAGE_POST_CANCEL:         //調用AsyncTask.onCancelled方法         result.mTask.onCancelled();         break;     }   } } 

我們看到，在處理訊息時，遇到“MESSAGE_POST_RESULT”時，它會調用AsyncTask中的finish()方法，我們來看一下finish()方法的定義：

private void finish(Result result) {   if (isCancelled()) result = null;   onPostExecute(result); //調用onPostExecute顯示結果   mStatus = Status.FINISHED; //改變狀態為FINISHED } 

原來finish()方法是負責調用onPostExecute(Result result)方法顯示結果並改變任務狀態的啊。

另外，在mFuture對象的done()方法裡，構建一個訊息時，這個訊息包含了一個AsyncTaskResult類型的對象，然後在sHandler執行個體對象的handleMessage(Message msg)方法裡，使用下面這種方式取得訊息中附帶的對象：

AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj; 

這個AsyncTaskResult究竟是什麼呢，它又包含什麼內容呢？其實它也是AsyncTask的一個內部類，是用來封裝執行結果的一個類，讓我們來看一下它的代碼結構：

@SuppressWarnings({"RawUseOfParameterizedType"}) private static class AsyncTaskResult<Data> {   final AsyncTask mTask;   final Data[] mData;    AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) {     mTask = task;     mData = data;   } } 

看以看到這個AsyncTaskResult封裝了一個AsyncTask的執行個體和某種類型的資料集，我們再來看一下構建訊息時的代碼：

//發送取消任務的訊息 message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL,     new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null)); message.sendToTarget(); 

//發送顯示結果的訊息 message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,      new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result)); message.sendToTarget(); 

在處理訊息時是如何使用這個對象呢，我們再來看一下：

result.mTask.finish(result.mData[0]); result.mTask.onProgressUpdate(result.mData); 

概括來說，當我們調用execute(Params... params)方法後，execute方法會調用onPreExecute()方法，然後由ThreadPoolExecutor執行個體sExecutor執行一個FutureTask任務，這個過程中doInBackground(Params... params)將被調用，如果被開發人員覆寫的doInBackground(Params... params)方法中調用了publishProgress(Progress... values)方法，則通過InternalHandler執行個體sHandler發送一條MESSAGE_POST_PROGRESS訊息，更新進度，sHandler處理訊息時onProgressUpdate(Progress... values)方法將被調用；如果遇到異常，則發送一條MESSAGE_POST_CANCEL的訊息，取消任務，sHandler處理訊息時onCancelled()方法將被調用；如果執行成功，則發送一條MESSAGE_POST_RESULT的訊息，顯示結果，sHandler處理訊息時onPostExecute(Result result)方法被調用。

經過上面的介紹，相信朋友們都已經認識到AsyncTask的本質了，它對Thread+Handler的良好封裝，減少了開發人員處理問題的複雜度，提高了開發效率，希望朋友們能多多體會一下。