Android 异步任务：AsyncTask 学习解析及基本使用 （Android单线程模式）

（在此声明：以下部分内容来自于慕课网中“AsyncTask概述”讲解视频中个人总结及书籍总结）

提示：如果对AsyncTask机制熟练于心，想要了解Android中源码底层实现来拔高，这里有源码详细分析：http://blog.csdn.net/itermeng/article/details/52159831

一 .Android单线程模式

Android应用程序中大部分代码在一个组件（比如活动或服务）的上下文中运行。

大部分时间， 一个Android进程中仅进行一个线程，称为主线程。各个组件之间共享此主线程的影响，可是Android不可能只有单一的主线程，将所有的逻辑放在主线程中实现。类似于一些耗时的操作：请求网络、读取文件……若全部放在主线程中执行，会造成后面任务的阻塞。一旦阻塞的时间过长，Android系统检测到就会ANR（Application Not Responding 应用程序无响应）。

二. 初识AsyncTask

1. 为什么要异步任务？

（1）Android单线程模型

（2）耗时操作应该放到非主线程中执行

如上所示，Android中只有主线程才能对UI线程进行操作，这样做的好处是保证了UI的准确性和稳定性，避免多线程同时对UI操作，造成UI混乱。Android的UI线程主要负责处理用户的按键事件、用户触屏事件及屏幕绘图事件等，因此开发者的其它操作不应该、也不能阻塞 UI线程，否则会引发ANR。

所以这些耗时操作应该放到非主线程中执行，比如请求网络时出现问题，也不会影响到主线程。这样即保证了Android的单线程模型，又避免了系统出现ANR。

为了解决子线程不能更新UI组件的问题，Android提供了如下几种解决方案：

（1）使用Hanlder实现线程之间的通信

（2） Activity.runOnUiThread(Runnable)

（3） View.Post(Runnable)

（4） View.PostDelayed(Runnable, long )

暂不考虑Hanlder的实例，后三种方式略显繁琐，而异步任务（AsyncTask）可进一步简化这种操作，更轻量，适用于简单异步处理，不需要借助线程和Handler

提到异步任务，最先想到的是线程，而Android也为我们提供了主线程与其它线程的通信机制，更赞的是Android已经封装好了AsyncTask 类，它可以方便的实现异步任务。

2. AsyncTask作用

（1）子线程中更新UI

（2）封装、简化异步操作

我们要实现异步任务 通常使用 线程和线程池，这里同时涉及到了线程的同步和管理，当线程结束时，还需要一个handler通知主线程进行UI更新，这不免增加了代码量，使逻辑复杂，而AsyncTask已封装好，只需要简单重写它的方法，在对应的方法中进行UI更新。

三. AsyncTask解析

1. AsyncTask的参数

AsyncTask< Params ,Progress,Result>是一个抽象类，通常用于被继承，继承AsyncTask需要指定以下三个泛型参数：

（1）Params：启动任务执行的输入参数的类型。

（2）Progress：后台任务完成的进度值的类型。

（3）Result：后台执行任务完成后返回结果的类型。

2. AsyncTask的实现方法

2.1. 继承AsyncTask，并为三个泛型参数指定类型，若某个参数无需求则可写void。

2.2. 根据需要，实现父类AsyncTask的方法：

（1）onPreExecute()：该方法最先被调用，执行在主线程，其次是doInBackground()方法（执行后台耗时操作）。通常用于完成一些初始化的准备工作，比如界面上进度条显示正在加载。

（2）doInBackground(Params…)：【重点】该方法规定必须重写，在子线程中执行，所以重写该方法就是为了后台线程将要完成的任务（例如耗时操作：请求网络……）。方法中可以调用onProgressUpdate()来更新任务的执行进度（如进度条），该方法执行完后，会回调onPostExecute()，并传入结果result。

（3）onPostExecute(Result result)：当doInBackground()完成后，系统会回调此方法，并将doInBackground()方法的返回值传过来。该方法运行在主线程，一般用来更新UI界面。

（4）onProgressUpdate(Progress… values)：在doInBackground()方法中调用此方法，在主线程执行，一般用来更新任务的执行进度（如进度条）。

2.3 遵循规则

调用AsyncTask子类实例的 execute(Params… params)开始执行耗时任务，需遵循以下规则：

（1）必须在UI线程（主线程）中创建AsyncTask的实例。

（2）必须在UI线程（主线程）中调用AsyncTask的execute()方法。

（3）每个AsyncTask只能被执行一次，多次调用execute()方法会抛异常。

（4）以上介绍实现AsyncTask类的四个方法，方法之间存在互相调用联系，无需我们手动调用，Android系统已封装好！我们只需重写实现需要的方法即可。

以上的规则必须遵循，如若有疑惑的话，可查看Android中AsyncTask源码部分，即可明白以上道理。

四. 通过实例(进度条)进一步解析AsyncTask

一般写的例子就是在doInBackground()方法中进行网络请求，在被回调的onPostExecute()方法中更新UI界面（也可以在onProgressUpdate()方法更新加载中的进度条）。这里为了继续挖掘AsyncTask的性质，就不举这个例子了，网上也有许多，这里举另外一个：进度条的更新。

要求：实现一个进度条，人工在doInBackground()方法中模拟进度更新，调用onProgressUpdate()方法显示加载过程中的进度更新。

布局代码：

activity_progress_bar.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:padding="10dp"
tools:context="com.gym.progressbarasunctask.ProgressBarTest">

<ProgressBar
style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:id="@+id/progressBar"
android:layout_centerVertical="true"
android:layout_centerHorizontal="true" />

</RelativeLayout>

逻辑代码：

ProgressBarTest.java

package com.gym.progressbarasunctask;

import android.os.AsyncTask;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;

import android.widget.ProgressBar;

public class ProgressBarTest extends AppCompatActivity {

private ProgressBar mProgressBar;
private MyAsyncTask myAsyncTask;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_progress_bar);
mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progressBar);
//启动异步任务
myAsyncTask = new MyAsyncTask();
myAsyncTask.execute();
}

class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void,Integer,Void>{

@Override
protected Void doInBackground(Void... voids) {
//模拟进度更新
for (int i=0; i<100; i++){
publishProgress(i);//传入进度，方便进度条更新时取值
try {
Thread.sleep(100);//延缓更新进度
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return null;
}

@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
super.onProgressUpdate(values);
//获取进度更新值,ＵＩ线程中获取子线程更新进度
mProgressBar.setProgress(values[0]);
}
}
}

显示情况：

1. 生命周期方法与AsyncTask

以上程序问题：第一次启动异步任务，进度条进行更新过程中退出，第二次再进入时需要待会一会，进度条才会重新开始加载，为什么？

分析： 其实AsyncTask机制底层实现是通过一个线程池，当一个线程没有执行完毕，后面的线程是无法进行的。所以退出来后第二次启动异步任务时会等待第一次执行完毕（即我们模拟的进度更新 ——for循环 执行完毕），才会开始加载进度条更新。

解决： 令AsyncTask的生命周期与对应Activity的保持一致！

在ProgressBarTest.java文件中添加onPause()方法，方法体中if判断AsyncTask的状态部位空且等于“任务正在执行”的状态，满足条件就需要cancel掉该AsyncTask。

@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
if(myAsyncTask != null &&
myAsyncTask.getStatus() == AsyncTask.Status.RUNNING) {
myAsyncTask.cancel(true);
}
}

问题：可是加上以上方法也不可行，并没有解决问题，为什么cancel()方法不起作用？

分析：因为cancel()方法并没有将AsyncTask中的线程停止，只是给AsyncTask发送了一个cancel的请求，将该任务标记为cancel状态。而且在java中也无法粗暴地去停止线程，必须要等一个线程执行完后，再进行下一个任务。所以我们还需要一个步骤：

解决：在具体的异步线程中监视状态！一旦当前AsyncTask的状态等于cancel，就结束掉整个线程的剩余逻辑（即跳出for循环）。

在doInBackground()方法的for循环中 和 onProgressUpdate()中判断状态，若为cancel状态，程序就可以快速终结掉线程中的剩余操作，尽快的将权利留给下一个异步任务。

逻辑代码：

ProgressBarTest.java

package com.gym.progressbarasunctask;

import android.os.AsyncTask;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;

import android.widget.ProgressBar;

public class ProgressBarTest extends AppCompatActivity {

private ProgressBar mProgressBar;
private MyAsyncTask myAsyncTask;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_progress_bar);
mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progressBar);
//启动异步任务
myAsyncTask = new MyAsyncTask();
myAsyncTask.execute();
}

@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
if(myAsyncTask != null &&
myAsyncTask.getStatus() == AsyncTask.Status.RUNNING) {
//cancel方法只是将对应的AsyncTask标记为cancle状态，并不是真正取消线程的逻辑
myAsyncTask.cancel(true);
}
}

class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void,Integer,Void>{

@Override
protected Void doInBackground(Void... voids) {
//模拟进度更新
for (int i=0; i<100; i++){
//判断状态，若为cancel则终结掉该线程剩余操作
if(isCancelled()){
break;
}
publishProgress(i);//传入进度，方便进度条更新时取值
try {
Thread.sleep(100);//延缓更新进度
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return null;
}

@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
super.onProgressUpdate(values);
//判断状态，若为cancel则终结掉该线程剩余操作
if(isCancelled()){
return;
}
//获取进度更新值,ＵＩ线程中获取子线程更新进度
mProgressBar.setProgress(values[0]);
}
}
}

显示结果：



如上GIF动图所示，第一次启动AsyncTask异步任务，执行到一半时退出，再次启动异步任务，程序成功判断到cancel状态，结束掉上次线程中剩余的逻辑，进度条重新从0开始显示！

2. Cancel()方法总结：

Cancel()方法只是给当前AsyncTask传递了一个信号量，标记了AsyncTask的状态，并没有真正cancle掉当前AsyncTask，需要将AsyncTask的生命周期和Activity或Fragment的进行绑定，同时在AsyncTask中判断状态，停止线程中剩余逻辑！

总而言之，正确的做法是确认活动的生命周期状态，相应的取消异步任务。异步任务需要充分意识到活动的生命周期状态。因此，必须真正实现任务的生命周期方法，并且由活动调用这些生命周期方法，这样异步任务才会像活动的一部分那样运行

五. AsyncTask 与 Thread

阅读完以上内容后，相信你已经可以熟练掌握AsyncTask 机制了，可是应该何时使用呢？包括之前介绍“子线程不能更新UI组件”的解决办法中，还有一个不容忽视的Thread。

看似AsyncTask 机制使用简单，可是大部分还是坚持使用HandlerThread。浅析原因：

比较：

基本原因： AsyncTask 主要应用于短暂且较少重复的任务，若长时间的运行AsyncTask，而且同一时间规定最多只能有5个线程同时运行，否则会出现异常。

技术层面的原因：在Android 3.2系统版本中，AsyncTask的内部实现发生了变化，自3.2版本起，AsyncTask不再为每一个AsyncTask实例单独创建一个线程，相反，它使用一个Executor在单一的后台线程上运行所有的AsyncTask的后台任务。结合上面实例的讲解，这意味着每个AsyncTask都需要排队逐个运行，显然，长时间运行的AsyncTask会阻塞其他的AsyncTask异步任务。

虽然使用一个线程池Executor可以安全地并发多个AsyncTask，但是更好的办法是：自己处理线程相关工作，必要时使用Handler与主线程通信！

（以上只是根据书籍内容浅显分析，

https://www.zhihu.com/question/30804052/answer/49562693这里知乎大神分析的更加全！）

以上内容为AsyncTask 学习解析及基本使用，基本掌握应该没问题，但还是推荐大家要真正理解还是要分析源代码！http://blog.csdn.net/itermeng/article/details/52159831这是自己分析的，可能有不足的地方，但十分详细，而且网上也有其它大神的分析，学无止境~

希望对你们有帮助 ：）