具體解釋Android中AsyncTask的使用

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

Handler模式須要為每個任務建立一個新的線程，任務完畢後通過Handler執行個體向UI線程發送訊息，完畢介面的更新，這樣的方式對於整個過程的控制比較精細，但也是有缺點的，比如代碼相對臃腫，在多個任務同一時候運行時，不易對線程進行精確的控制。關於Handler的相關知識，前面也有所介紹，不清楚的朋友們能夠參照一下。

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，不再須要編寫任務線程和Handler執行個體就可以完畢同樣的任務。

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“啟動任務啟動並執行輸入參數”、“背景工作啟動並執行進度”、“後台計算結果的類型”。在特定場合下，並非全部類型都被使用，假設沒有被使用，能夠用java.lang.Void類型取代。

一個非同步任務的運行一般包含下面幾個步驟：

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

2.onPreExecute()，在execute(Params... params)被調用後馬上運行，一般用來在運行背景工作前對UI做一些標記。

3.doInBackground(Params... params)，在onPreExecute()完畢後馬上運行，用於運行較為費時的操作，此方法將接收輸入參數和返回計算結果。在運行過程中能夠調用publishProgress(Progress... values)來更新進度資訊。

4.onProgressUpdate(Progress... values)，在調用publishProgress(Progress... values)時，此方法被運行，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，有幾點須要格外注意：

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僅僅能運行一次，假設運行第二次將會拋出異常。

接下來，我們來看看怎樣使用AsyncTask運行非同步任務操作，我們先建立一個項目，結構例如以下：

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() {@Overridepublic void onClick(View v) {//注意每次需new一個執行個體,建立的任務僅僅能運行一次,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() {@Overridepublic void onClick(View v) {//取消一個正在啟動並執行任務,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方法用於在運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方法內部運行背景工作,不可在此方法內改動UI@Overrideprotected 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發布進度,最後onProgressUpdate方法將被運行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方法用於在運行完背景工作後更新UI,顯示結果@Overrideprotected void onPostExecute(String result) {Log.i(TAG, "onPostExecute(Result result) called");textView.setText(result);execute.setEnabled(true);cancel.setEnabled(false);}//onCancelled方法用於在取消運行中的任務時更改UI@Overrideprotected 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代碼例如以下：

<?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"/><ScrollViewandroid:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"><TextViewandroid:id="@+id/text_view"android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"/></ScrollView></LinearLayout>

由於須要訪問網路，所以我們還須要在AndroidManifest.xml中增加訪問網路的許可權：

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

我們來看一下執行時的介面：

以上幾個各自是初始介面、運行非同步任務時介面、運行成功後介面、取消任務後介面。運行成功後，整個過程日誌列印例如以下：

假設我們在運行任務時按下了“cancel”button，日誌列印例如以下：

能夠看到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，有些朋友或許會有疑惑，AsyncTask內部是怎麼啟動並執行呢，它啟動並執行過程跟我們使用Handler又有什麼差別呢？答案是：AsyncTask是對Thread+Handler良好的封裝，在android.os.AsyncTask代碼裡仍然能夠看到Thread和Handler的蹤跡。以下就向大傢具體介紹一下AsyncTask的運行原理。

我們先看一下AsyncTask的大綱視圖：

我們能夠看到關鍵幾個步驟的方法都在當中，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，我們須要的時候能夠選擇性的覆寫它們；publishProgress(Progress... values)是final修飾的，不能覆寫，僅僅能去調用，我們通常會在doInBackground(Params... params)中調用此方法；另外，我們能夠看到有一個Status的枚舉類和getStatus()方法，Status枚舉類程式碼片段例如以下：

//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; }

能夠看到，AsyncTask的初始狀態為PENDING，代表待定狀態，RUNNING代表運行狀態，FINISHED代表結束狀態，這幾種狀態在AsyncTask一次生命週期內的非常多地方被使用，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的運行流程，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://假設該任務正在被運行則拋出異常//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://假設該任務已經運行完畢則拋出異常 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，用於管理線程的運行。代碼例如以下：

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()); } };//建立一個線程池運行器,用於管理線程的運行 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，代碼例如以下：

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，以下是它的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();}

能夠看到FutureTask是一個能夠中途取消的用於非同步計算的類。

以下是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,完畢後會調用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，假設捕捉到了CancellationException類型的異常，則發送一條“MESSAGE_POST_CANCEL”的訊息；假設順利運行，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，以下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，這個訊息包括了一個AsyncTaskResult類型的對象，然後在sHandler執行個體對象的handleMessage(Message msg)方法裡，使用以下這樣的方式取得訊息中附帶的對象：

AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;

這個AsyncTaskResult到底是什麼呢，它又包括什麼內容呢？事實上它也是AsyncTask的一個內部類，是用來封裝運行結果的一個類，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();

在處理訊息時是怎樣使用這個對象呢，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運行一個FutureTask任務，這個過程中doInBackground(Params... params)將被調用，假設被開發人員覆寫的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；假設遇到異常，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；假設運行成功，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，降低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。

具體解釋Android中AsyncTask的使用