Android多线程-AsyncTask工作流程(源码)

AsyncTask的源码是很简单的，看着并不复杂。只是对Handler和ThreadPoolExecutor进行了一下封装。

基于api25（7.1）的代码，

使用起来也是很简单的，看上个就知道了。一般要继承AsyncTask并重写下面几个方法,这些方法的执行顺序一目了然：

原文地址 http://blog.csdn.net/qq_25806863/article/details/72820844

//任务执行前调用
protected void onPreExecute() {}
//执行后台任务
protected abstract Result doInBackground(Params... params);
//返回任务执行结果
protected void onPostExecute(Result result) {}
//返回任务执行进度
protected void onProgressUpdate(Progress... values) {}
//任务取消时调用
protected void onCancelled() {}

只有

doInBackground

一个方法是抽象的，必须重写，其他的可以不用重写。

然后通常的调用方法是这样的：

new MyAsyncTask().execute();

Handler和线程池

既然是对Handler和线程池的封装，就先看看封装的什么用的Handler和线程池。都是定义在AsyncTask类中。

handler

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

首先有一个变量sHandler。

InternalHandler是一个静态内部类

在这个构造方法中可以看出，InternalHandler使用了主线程也就是UI线程的Looper来处理消息，所以这个Handler收到的消息会在主线程中处理。使用这个Handler就达到了跟主线程进行交互的目的。

然后提供了一个方法getHandler，用单例来获取唯一的一个InternalHandler。

线程池

public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR;
static {
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS,
sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
threadPoolExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);
THREAD_POOL_EXECUTOR = threadPoolExecutor;
}

public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
//默认的线程池
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);
}
}
}
/** @hide */
public static void setDefaultExecutor(Executor exec) {
sDefaultExecutor = exec;
}

在这里可以看见连个线程池，

THREAD_POOL_EXECUTOR

和

SERIAL_EXECUTOR

,以及一个默认使用的线程池变量

sDefaultExecutor

。

这两个线程池关系到了为什么AsyncTask的任务是串行的。在ActivityThread中有这样一段代码：

//android.os.Build.VERSION_CODES.HONEYCOMB_MR1=12
if (data.appInfo.targetSdkVersion <= android.os.Build.VERSION_CODES.HONEYCOMB_MR1) {
AsyncTask.setDefaultExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);
}

看来只有当版本小于13的时候，才会将

THREAD_POOL_EXECUTOR

作为默认线程池，可以并行执行任务。

THREAD_POOL_EXECUTOR

其中

THREAD_POOL_EXECUTOR

是在静态代码块中定义的，在类加载的时候就执行了，而且只会执行一次。

直接使用

ThreadPoolExecutor

的构造方法来构造了一个线程池，来看一下参数：

private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));

核心线程数，其中

CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors()

表示CPU数量。最低两个，最多四个。

private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;

最大线程数，是CPU核心数的2倍+1.

private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 30;

空闲线程存活时间，30 。根据第四个参数

TimeUnit.SECONDS

知道是30秒。

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

使用了

LinkedBlockingQueue

，超过核心线程数量的任务会在队列中排队。

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());
}
};

这个只是给每个线程池中创建的额线程起了个名字，叫

AsyncTask # 数字

，数字自增长。

然后设置语序核心线程空闲超时

threadPoolExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true)

。

这是一个中规中矩的线程池，然而默认使用的线程池并不是这个。而是下面的

SERIAL_EXECUTOR

SERIAL_EXECUTOR

SERIAL_EXECUTOR

中维护了一个双端数组队列

mTasks

，里面存放的Runnable。

当调用他的

execute

方法执行

Runnable

时，他会把这个

Runnable

的

run

方法和

scheduleNext()

方法重新加工包装成一个新的

Runnable

放在队列中。

然后下面会判断

mActive

是不是空的，第一次肯定是空的，所以会执行

scheduleNext()

方法。

在这个方法中，会调用队列的

poll

方法取出一个

Runnable

,然后调用上面的线程池

THREAD_POOL_EXECUTOR

来执行任务。

因为每个任务经过加工都加上了

scheduleNext()

方法，所以队列中的任务都会按顺序执行完。

由此可见，这个队列仅仅起到一个排序功能，是各个任务依次执行，真正的执行还是交给了线程池

SERIAL_EXECUTOR

.

AsyncTask的其他内部类

状态Status

AsyncTask有一个枚举类定义了三个状态：

public enum Status {
/**
* Indicates that the task has not been executed yet.
* 表明任务尚未执行
*/
PENDING,
/**
* Indicates that the task is running.
* 表明任务正在执行
*/
RUNNING,
/**
* Indicates that {@link AsyncTask#onPostExecute} has finished.
* 表明onPostExecute已经结束
*/
FINISHED,
}

当然就有一个表示状态的变量,

mStatus

默认是

Status.PENDING

:

private volatile Status mStatus = Status.PENDING;

WorkerRunnable

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

这个类就是个CallAble接口，里面增加了一个参数数组。

AsyncTaskResult

这个类其实就是个存储类，保存了一个

AsyncTask

和

Data[]

.

private static class AsyncTaskResult<Data> {
final AsyncTask mTask;
final Data[] mData;

AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) {
mTask = task;
mData = data;
}
}

运行过程

上面的都准备好了，下面就能运行了。

看着调用方法：

new MyAsyncTask().execute();

先实现一个AsyncTask,这时要定义三个参数类型，

AsyncTask<Params, Progress, Result>

先new一个，然后调用

execute方法

new的时候肯定会调用构造方法

构造方法

AsyncTask的构造方法中初始化了两个变量：

private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker;
private final FutureTask<Result> mFuture;
private final AtomicBoolean mTaskInvoked = new AtomicBoolean();
public AsyncTask() {
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Result result = null;
try {
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//noinspection unchecked
result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
} catch (Throwable tr) {
mCancelled.set(true);
throw tr;
} finally {
postResult(result);
}
return 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);
}
}
};
}

mWorker

前面看到了，是一个

WorkerRunnable

，所以要重写

call

方法。

这个任务其实才是后台任务，所以这个任务就是真正的AsyncTask的任务了。

然后就调用了

doInBackground(mParams)

，把参数穿了进去。

mFuture

是个

FutureTask

，他把上面的

mWorker

又进行了一次包装，会先执行

mWorker

的

call

方法中的内容，再执行

done()

。

execute

public final AsyncTask<Params, Progress, Result>execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}

这个方法是真正开始执行任务的方法，一般都会传入个参数Params。

里面直接调用了

executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params)

方法，使用的线程池是默认的 ，也就是上面的

SERIAL_EXECUTOR

。串行执行任务。

onPreExecute

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;
}

这里先判断任务的状态

mStatus

，如果是正在运行或者说运行结束了，都会抛异常。所以一个任务只能执行一次

executef

方法，一个任务只能执行一次，不能重复执行。

当

mStatus

是

PENDING

的时候，先

mStatus = Status.RUNNING

表示任务正在执行了。

然后就调用到了

onPreExecute()

方法。

mWorker.mParams = params

前面看见

WorkerRunnable

中有一个变量

Params[] mParams

，保存了传入的参数。

一直到这时候都还是在原来的线程中运行，并没有开启多线程。所以这个方法也是在原来的线程中运行的。

然后调用传入的线程池的

execute

方法，来执行构造方法中新建的

mFuture

。这个时候就使用线程池开新线程了。

doInBackground

mFuture

里有个

mWorker

,会执行他的call方法，这个方法中的内容都会在子线程中运行，其中包括了

doInBackground

，他的参数

mParams

是

WorkerRunnable

里的变量。：

mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Result result = null;
try {
...
result = doInBackground(mParams);
...
} catch (Throwable tr) {
mCancelled.set(true);
throw tr;
} finally {
postResult(result);
}
return result;
}
};

首先把

mTaskInvoked

设置为

true

表示这个任务已经开始了。

然后调用重写过的

doInBackground

方法，运行咱们需要后台运行的任务。

doInBackground

有一个返回值，也是个泛型。

出现异常时，将

mCancelled

设置为

true

,表示任务取消了。

最终都会调用

postResult(result)

方法。

这个方法也很简单：

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

getHandler()

前面知道是通过单例获取到一个使用主线程

Looper

创建的

Handler

,就是

InnerHandler

,所以他对消息的处理会回到主线程中。

然后通过这个Handler发送消息，消息内容是

new AsyncTaskResult<Result>(this, result)

。前面也看了这是个载体，将这个

AsyncTask

本身和后台任务

doInBackground

的返回结果传了进去。

然后整个工作就完成了。

onProgressUpdate

这个方法用来更新进度，不能直接调用，要通过

publishProgress

方法来调用。

在

doInBackground

，通常会手动调用

publishProgress

方法来更新进度

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

这个方法贤惠判断任务是否取消，如果取消了就什么都不做。

没取消就也用

InnerHandler

发送消息，内容是

new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)

。传入当前的

AsyncTask

和进度信息

values

.

这些方法最终都是以通过Handler发送个消息结束，所以后面的就是Handler的事了

之前已经看过了这个类：

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;
}
}
}

在

handleMessage

中能看到，

result

是个

AsyncTaskResult

类型，在前面也知道这个里面保存了

AsyncTask

和要传递的数据。前面两个消息携带的信息也是这个类型。

当

msg.what==MESSAGE_POST_PROGRESS

的时候，表示要更新进度，就先从

result

中拿到里面的

AsyncTask->result.mTask

，然后调用他的

onProgressUpdate

方法，参数是

result

中的

mData->result.mData

。

如果重写过这个方法，就可以根据这个值更新进度。

onPostExecute

当

msg.what==MESSAGE_POST_RESULT

的时候，表示有结果了，这是后台任务已经执行结束了。

调用里面的

AsyncTask

的

finish

方法，参数是消息里的

mData

。

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

里面也是先判断是否取消，取消了就调用取消的回调

onCancelled

，没取消就调用正常的回调

onPostExecute

，并最后把任务状态改为

Status.FINISHED

。



整个任务结束。