AsyncTask和Handler两种异步方式的实现和区别比较

jopen 10年前

1 AsyncTask实现的原理,和适用的优缺点

AsyncTask,是android提供的轻量级的异步类,可以直接继承AsyncTask,在类中实现异步操作,并提供接口反馈当前异步执行的程度(可以通过接口实现UI进度更新),最后反馈执行的结果给UI主线程.

使用的优点:

l 简单,快捷

l 过程可控

使用的缺点:

l 在使用多个异步操作和并需要进行Ui变更时,就变得复杂起来.

2 Handler异步实现的原理和适用的优缺点

在Handler 异步实现时,涉及到 Handler, Looper, Message,Thread四个对象，实现异步的流程是主线程启动Thread（子线程）àthread(子线程)运行并生成Message- àLooper获取Message并传递给HandleràHandler逐个获取Looper中的Message，并进行UI变更。

使用的优点：

l 结构清晰，功能定义明确

l 对于多个后台任务时，简单，清晰

AsyncTask这个类感觉使用比较简单，就是实现其中几个方法，onPreExecute()方法是在任务刚开始运行时执行的一些初始化操作，比如初始化一个进度条等等，然后就执行doInBackground（）方法这里面主要放业务操作，比如查询数据库等，在这个方法执行的时候会调用 onProgressUpdate（），可以在这个方法中更新UI界面，最后是调用onPostExecute（）方法，当得到业务结果后就可以在这个方法中返回给UI线程，也可以关闭一些执行这个业务时开的一些资源。大家可以看得出AsyncTask这个类是一个泛型类，这个类的三个参数以此对应 doInBackground(String... params)，onProgressUpdate(String... values)，onPostExecute(String result)的参数，很形象的···如果不需要传参和返回值，可以用Void代替。而doInBackground(String... params)方法的返回值也就是onPostExecute(String result)方法的参数值，因为doInBackground方法执行后返回的值是在onPostExecute(String result)中处理的。

用handler方式处理需要知道与handler相关的几个组件，Looper和Queue,其实Looper的作用就是把handler发送的消息放到Queue中，并把消息广播给所有与这个Queue相关的handler，而Queue一般是主线程开启的时候就给这个线程分配了一个，所以你要与UI 主线程通信必须用于这个Queue相关联的handler对象才行，一般handler对象在那个线程中创建的就与那个线程的queue关联，所以在UI 线程中创建的handler对象就与UI线程通讯，这样我们就可以在子线程中发送消息给主线程，实现更新UI的功能。那主线程又是怎么处理子线程发送的消息的呢？其实在生成handler对象的时候我们就要实现handler对象的handleMessage（）方法这个方法就是主线程接受并处理子线程发送过来的消息的方法，从而实现更新UI线程的功能。

很多网友可能发现Android平台很多应用使用的都是AsyncTask，而并非Thread和Handler去更新UI，这里给大家说下他们到底有什么区别，我们平时应该使用哪种解决方案。从Android 1.5开始系统将AsyncTask引入到android.os包中，过去在很早1.1和1.0 SDK时其实官方将其命名为UserTask，其内部是JDK 1.5开始新增的concurrent库，做过J2EE的网友可能明白并发库效率和强大性，比Java原始的Thread更灵活和强大，但对于轻量级的使用更为占用系统资源。Thread是Java早期为实现多线程而设计的，比较简单不支持concurrent中很多特性在同步和线程池类中需要自己去实现很多的东西，对于分布式应用来说更需要自己写调度代码，而为了Android UI的刷新Google引入了Handler和Looper机制，它们均基于消息实现，有时可能消息队列阻塞或其他原因无法准确的使用。

推荐大家使用AsyncTask代替Thread+Handler的方式，不仅调用上更为简单，经过实测更可靠一些，Google在Browser中大量使用了异步任务作为处理耗时的I/O操作，比如下载文件、读写数据库等等，它们在本质上都离不开消息，但是AsyncTask相比Thread加 Handler更为可靠，更易于维护，但AsyncTask缺点也是有的比如一旦线程开启即dobackground方法执行后无法给线程发送消息，仅能通过预先设置好的标记来控制逻辑，当然可以通过线程的挂起等待标志位的改变来通讯，对于某些应用Thread和Handler以及Looper可能更灵活。

本文主要讲解下AsyncTask的使用以及Handler的应用

首先，我们得明确下一个概念，什么是UI线程。顾名思义，ui线程就是管理着用户界面的那个线程！

android的ui线程操作并不是安全的，并且和用户直接进行界面交互的操作都必须在ui线程中进行才可以。这种模式叫做单线程模式。

我们在单线程模式下编程一定要注意：不要阻塞ui线程、确保只在ui线程中访问ui组件

当我们要执行一个复杂耗时的算法并且最终要将计算结果反映到ui上时，我们会发现，我们根本没办法同时保证上面的两点要求；我们肯定会想到开启一个新的线程，让这个复杂耗时的任务到后台去执行，但是执行完毕了呢？我们发现，我们无法再与ui进行交互了。

为了解决这种情况，android为我们提供了很多办法。

1）、handler和message机制：通过显示的抛出、捕获消息与ui进行交互；

2）、Activity.runOnUiThread(Runnable)：如果当前线程为ui线程，则立即执行；否则，将参数中的线程操作放入到ui线程的事件队列中，等待执行。

3）、View.post(Runnable)：将操作放入到message队列中，如果放入成功，该操作将会在ui线程中执行，并返回true，否则返回false

4）、View.postDelayed(Runnable, long)跟第三条基本一样，只不过添加了一个延迟时间。

5）、android1.5以后为我们提供了一个工具类来搞定这个问题AsyncTask.

AsyncTask是抽象类，定义了三种泛型类型 Params，Progress，Result。

Params 启动任务执行的输入参数，比如HTTP请求的URL

Progress 后台任务执行的百分比。

Result 后台执行任务最终返回的结果，比如String

用程序调用，开发者需要做的就是实现这些方法。

1) 子类化AsyncTask

2) 实现AsyncTask中定义的下面一个或几个方法

onPreExecute()，该方法将在执行实际的后台操作前被UI thread调用。可以在该方法中做一些准备工作，如在界面上显示一个进度条。

doInBackground(Params…)，将在onPreExecute 方法执行后马上执行，该方法运行在后台线程中。这里将主要负责执行那些很耗时的后台计算工作。可以调用 publishProgress方法来更新实时的任务进度。该方法是抽象方法，子类必须实现。

onProgressUpdate(Progress…)，在publishProgress方法被调用后，UI thread将调用这个方法从而在界面上展示任务的进展情况，例如通过一个进度条进行展示。

onPostExecute(Result)，在doInBackground 执行完成后，onPostExecute 方法将被UI thread调用，后台的计算结果将通过该方法传递到UI thread.

为了正确的使用AsyncTask类，以下是几条必须遵守的准则：

1) Task的实例必须在UI thread中创建

2) execute方法必须在UI thread中调用

3) 不要手动的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result)，doInBackground(Params…), onProgressUpdate(Progress…)这几个方法

4) 该task只能被执行一次，否则多次调用时将会出现异常

Java语言:

  package cn.com.chenzheng_java;
  import android.os.AsyncTask;
  /** 
  *  
  * @author chenzheng_java 
  * @description 异步任务AcyncTask示例 
  *     
  */
  public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, Object> {
  /** 
  * 该方法由ui线程进行调用，用户可以在这里尽情的访问ui组件。 
  * 很多时候，我们会在这里显示一个进度条啥的，以示后台正在 
  * 执行某项功能。 
  */
  @Override
  protected void onPreExecute() {
  super.onPreExecute();
  }
  /** 
  * 该方法由后台进程进行调用，进行主要的耗时的那些计算。 
  * 该方法在onPreExecute方法之后进行调用。当然在执行过程中 
  * 我们可以每隔多少秒就调用一次publishProgress方法，更新 
  * 进度信息 
  */
  @Override
  protected Object doInBackground(String... params) {
  return null;
  }
  /** 
  * doInBackground中调用了publishProgress之后，ui线程就会 
  * 调用该方法。你可以在这里动态的改变进度条的进度，让用户知道 
  * 当前的进度。 
  */
  @Override
  protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
  super.onProgressUpdate(values);
  }
  /** 
  * 当doInBackground执行完毕之后，由ui线程调用。可以在这里 
  * 返回我们计算的最终结果给用户。 
  */
  @Override
  protected void onPostExecute(Object result) {
  super.onPostExecute(result);
  }
  }

下面介绍最本质的多线程：hanlder和message机制：

为何需要多线程：

在日常应用中，我们通常需要处理一些“后台，用户不可见”的操作，例如说，我们需要下载一个音乐，要是你的应用必须等用户下载完成之后才可以进行别的操作，那肯定让用户非常的不爽。这时候，我们通常的做法是，让这些操作去后台执行，然后等后台执行完毕之后，再给用户弹出相应的提示信息。这时候，我们就需要使用多线程机制，然后通过创建一个新的线程来执行这些操作。

明白了，实现需求，我们就准备着手实现了。但是，经过进一步的了解，我们悲剧的发现，android中的线程机制是，只能在UI线程中和用户进行交互。当我们创建了一个新线程，执行了一些后台操作，执行完成之后，我们想要给用户弹出对话框以确认，但是却悲剧的发现，我们根本无法返回UI主线程了。

（说明：何为UI线程：UI线程就是你当前看到的这些交互界面所属的线程）。

这时候，我们如果想要实现这些功能，我们就需要一个android为我们提供的handler和message机制。

先讲解下编程机制：

我们通常在UI线程中创建一个handler，handler相当于一个处理器，它主要负责处理和绑定到该handler的线程中的message。每一个handler都必须关联一个looper，并且两者是一一对应的，注意，这点很重要哦！此外，looper负责从其内部的messageQueue中拿出一个个的message给handler进行处理。因为我们这里handler是在UI线程中实现的，所以经过这么一个handler、 message机制，我们就可以回到UI线程中了。

何为handler：处理后台进程返回数据的工作人员。

何为message：后台进程返回的数据，里面可以存储bundle等数据格式

何为messageQueue：是线程对应looper的一部分，负责存储从后台进程中抛回的和当前handler绑定的message，是一个队列。

何为looper：looper相当于一个messageQueue的管理人员，它会不停的循环的遍历队列，然后将符合条件的message一个个的拿出来交给handler进行处理。

注意，handler是在UI线程中声明的，如果我们直接用类似代码执行一个线程的话，实际上并没有创建一个新的线程，因为handler已经跟默认的UI线程中的looper绑定了。

如果有兴趣的话，可以去看下Handler的默认空构造函数便知道原因了，里面直接绑定了当前UI线程的looper。

下面给出一个比较简单，并且实用的实例。

Java语言:

packagecn.com.src;  
  import cn.com.chenzheng_java.utils.R;
  import android.app.Activity;
  import android.os.Bundle;
  import android.os.Handler;
  import android.os.HandlerThread;
  import android.os.Looper;
  import android.os.Message;
  import android.util.Log;
  import android.view.View;
  import android.view.View.OnClickListener;
  import android.widget.Button;
  /** 
  * @author chenzheng_java 
  * handler和message测试用例 
  */
  public class HanlderMessageTest extends Activity implements OnClickListener{
  Button button ;
  MyHandler handler ;
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  super.onCreate(savedInstanceState);
  setContentView(R.layout.main);
  button = (Button) this.findViewById(R.id.button1);
  button.setOnClickListener(this);
  }
  // 声明自己的handler  
  private class MyHandler extends Handler{
  /** 
  * 使用默认的构造函数，会将handler绑定当前UI线程的looper。 
  * 如果想使用多线程这里是不能使用默认的构造方法的。 
  */
  public MyHandler() {
  super();
  }
  public MyHandler(Looper looper){
  super(looper);
  }
  // 处理具体的message,该方法由父类中进行继承.  
  @Override
  public void handleMessage(Message msg) {
  int whatNumber = msg.what;
  Bundle bundle = (Bundle)msg.obj;
  Log.i("what", whatNumber+"");
  Log.i("名称", bundle.getString("name"));
  Log.i("性别", bundle.getString("sex"));
  Log.i("年龄", bundle.getString("age"));
  super.handleMessage(msg);
  }
  }
  // 我自定义的任务,一般都会实现Runnable  
  private class MyThread implements Runnable {
  /** 
  * 该方法的内部进行具体的任务实现，比如 下载. 
  * Message中包含着想和ui线程交互的数据，原则上，在线程内部是 
  * 最好不要直接调用handler的。 
  * */
  @Override
  public void run() {
  try {
  Thread.sleep(6000);
  Message message = Message.obtain(handler);
  message.what = 10 ;
  Bundle bundle = new Bundle();
  bundle.putString("name", "chenzheng");
  bundle.putString("sex", "纯爷们");
  bundle.putString("age", "生卒年不详");
  message.obj = bundle ;
  Log.i("通知", "开始发message了哦");
  Log.i("通知thread_id:", ""+Thread.currentThread().getId());
  message.sendToTarget();
  } catch (Exception e) {
  Log.i("通知", "线程sleep时出错了！");
  e.printStackTrace();
  }
  }
  }
  @Override
  public void onClick(View v) {
  Log.i("通知thread_id:", ""+Thread.currentThread().getId());
  // 创建一个包含Looper的线程，这里如果没有HandlerThread的调用，会直接将后边的MyThread放到UI线程队列  
  HandlerThread myHandlerThread = new HandlerThread("chenzheng_java");
  // 启动新线程  
  myHandlerThread.start();
  // 将handler绑定到新线程  
  handler = new MyHandler(myHandlerThread.getLooper());
  // 在新线程中执行任务   
  handler.post(new MyThread());
  }
  }

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AsyncTask和Handler两种异步方式的实现和区别比较

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