Android开发者：你真的会用AsyncTask吗？

yg3n 9年前

【导读】在Android应用开发的过程中，我们需要时刻注意保证应用程序的稳定和UI操作响应及时，因为不稳定或响应缓慢的应用将给应用带来不好的印象，严重的用户卸载你的APP，这样你的努力就没有体现的价值了。本文试图从AsnycTask的作用说起，进一步的讲解一下内部的实现机制。如果有一些开发经验的人，读完之后应该对使用AsnycTask过程中的一些问题豁然开朗，开发经验不丰富的也可以从中找到使用过程中的注意点。

为何引入AsnyncTask？

在Android程序开始运行的时候会单独启动一个进程，默认情况下所有这个程序操作都在这个进程中进行。一个Android程序默认情况下只有一个进程，但是一个进程却是可以有许线程的。

在这些线程中，有一个线程叫做UI线程，也叫做Main Thread，除了Main Thread之外的线程都可称为Worker Thread。Main Thread主要负责控制UI页面的显示、更新、交互等。因此所有在UI线程中的操作要求越短越好，只有这样用户才会觉得操作比较流畅。一个比较好的做法是把一些比较耗时的操作，例如网络请求、数据库操作、复杂计算等逻辑都封装到单独的线程，这样就可以避免阻塞主线程。为此，有人写了如下的代码： 

private TextView textView;      public void onCreate(Bundle bundle){          super.onCreate(bundle);          setContentView(R.layout.thread_on_ui);          textView = (TextView) findViewById(R.id.tvTest);          new Thread(new Runnable() {              @Override              public void run() {                  try {                      HttpGet httpGet = new HttpGet("http://www.baidu.com");                      HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();                      HttpResponse httpResp = httpClient.execute(httpGet);                      if (httpResp.getStatusLine().getStatusCode() == 200) {                          String result = EntityUtils.toString(httpResp.getEntity(), "UTF-8");                          textView.setText("请求返回正常，结果是：" + result);                      } else {                          textView.setText("请求返回异常！");                      }                  }catch (IOException e){                     e.printStackTrace();                  }              }          }).start();      }

运行，不出所料，异常信息如下： 

android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.

怎么破？可以在主线程创建Handler对象，把textView.setText地方替换为用handler把返回值发回到handler所在的线程处理，也就是主线程。这个处理方法稍显复杂，Android为我们考虑到了这个情况，给我们提供了一个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结果以及执行进度，这些接口中有直接运行在主线程中的，例如onPostExecute，onPreExecute等方法。

也就是说，Android的程序运行时是多线程的，为了更方便的处理子线程和UI线程的交互，引入了AsyncTask。

AsnyncTask内部机制

AsyncTask内部逻辑主要有二个部分：

1、与主线的交互，它内部实例化了一个静态的自定义类InternalHandler，这个类是继承自 Handler的，在这个自定义类中绑定了一个叫做AsyncTaskResult的对象，每次子线程需要通知主线程，就调用sendToTarget发送消息给handler。然后在handler的handleMessage中AsyncTaskResult根据消息的类型不同（例如MESSAGEPOSTPROGRESS会更新进度条，MESSAGEPOSTCANCEL取消任务）而做不同的操作，值得一提的是，这些操作都是在UI线程进行的，意味着，从子线程一旦需要和UI线程交互，内部自动调用了handler对象把消息放在了主线程了。源码地址 

mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {             @Override              protected void More ...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) {                      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);                  }                    message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,                          new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result));                  message.sendToTarget();             }          };
private static class InternalHandler extends Handler {          @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})          @Override          public void More ...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;                  case MESSAGE_POST_CANCEL:                      result.mTask.onCancelled();                      break;              }          }      }

2、AsyncTask内部调度，虽然可以新建多个AsyncTask的子类的实例，但是AsyncTask的内部Handler和ThreadPoolExecutor都是static的，这么定义的变量属于类的，是进程范围内共享的，所以AsyncTask控制着进程范围内所有的子类实例，而且该类的所有实例都共用一个线程池和Handler。代码如下： 

public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> {      private static final String LOG_TAG = "AsyncTask";        private static final int CORE_POOL_SIZE = 5;      private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128;      private static final int KEEP_ALIVE = 1;        private static final BlockingQueue<Runnable> sWorkQueue =              new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10);        private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {          private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);            public Thread More ...newThread(Runnable r) {              return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());          }      };        private static final ThreadPoolExecutor sExecutor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,              MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sWorkQueue, sThreadFactory);        private static final int MESSAGE_POST_RESULT = 0x1;      private static final int MESSAGE_POST_PROGRESS = 0x2;      private static final int MESSAGE_POST_CANCEL = 0x3;

从代码还可以看出，默认核心线程池的大小是5，缓存任务队列是10。意味着，如果线程池的线程数量小于5，这个时候新添加一个异步任务则会新建一个线程；如果线程池的数量大于等于5，这个时候新建一个异步任务这个任务会被放入缓存队列中等待执行。限制一个APP内AsyncTask并发的线程的数量看似是有必要的，但也带来了一个问题，假如有人就是需要同时运行10个而不是5个，或者不对线程的多少做限制，例如有些APP的瀑布流页面中的N多图片的加载。

另一方面，同时运行的任务多，线程也就多，如果这些任务是去访问网络的，会导致短时间内手机那可怜的带宽被占完了，这样总体的表现是谁都很难很快加载完全，因为他们是竞争关系。所以，把选择权交给开发者吧。

事实上，大概从Android从3.0开始，每次新建异步任务的时候AsnycTask内部默认规则是按提交的先后顺序每次只运行一个异步任务。当然了你也可以自己指定自己的线程池。

可以看出，AsyncTask使用过程中需要注意的地方不少

  • 由于Handler需要和主线程交互，而Handler又是内置于AsnycTask中的，所以，AsyncTask的创建必须在主线程。
  • AsyncTaskResult的doInBackground(mParams)方法执行异步任务运行在子线程中，其他方法运行在主线程中，可以操作UI组件。
  • 不要手动的去调用AsyncTask的onPreExecute, doInBackground, publishProgress, onProgressUpdate, onPostExecute方法，这些都是由Android系统自动调用的
  • 一个任务AsyncTask任务只能被执行一次。
  • 运行中可以随时调用cancel(boolean)方法取消任务，如果成功调用isCancelled()会返回true，并且不会执行 onPostExecute() 方法了，取而代之的是调用 onCancelled() 方法。而且从源码看，如果这个任务已经执行了这个时候调用cancel是不会真正的把task结束，而是继续执行，只不过改变的是执行之后的回调方法是 onPostExecute还是onCancelled。

AsnyncTask和Activity OnConfiguration

上面提到了那么多的注意点，还有其他需要注意的吗？当然有！我们开发App过程中使用AsyncTask请求网络数据的时候，一般都是习惯在onPreExecute显示进度条，在数据请求完成之后的onPostExecute关闭进度条。这样做看似完美，但是如果您的App没有明确指定屏幕方向和configChanges时，当用户旋转屏幕的时候Activity就会重新启动，而这个时候您的异步加载数据的线程可能正在请求网络。当一个新的Activity被重新创建之后，可能由重新启动了一个新的任务去请求网络，这样之前的一个异步任务不经意间就泄露了，假设你还在onPostExecute写了一些其他逻辑，这个时候就会发生意想不到异常。

一般简单的数据类型的，对付configChanges我们很好处理，我们直接可以通过onSaveInstanceState()和onRestoreInstanceState()进行保存与恢复。 Android会在销毁你的Activity之前调用onSaveInstanceState()方法，于是，你可以在此方法中存储关于应用状态的数据。然后你可以在onCreate()或onRestoreInstanceState()方法中恢复。

但是，对于AsyncTask怎么办？问题产生的根源在于Activity销毁重新创建的过程中AsyncTask和之前的Activity失联，最终导致一些问题。那么解决问题的思路也可以朝着这个方向发展。Android官方文档 也有一些解决问题的线索。

这里介绍另外一种使用事件总线的解决方案，是国外一个安卓大牛写的。中间用到了Square开源的EventBus类库http://square.github.io/otto/。首先自定义一个AsyncTask的子类，在onPostExecute方法中，把返回结果抛给事件总线，代码如下： 

@Override      protected String doInBackground(Void... params) {          Random random = new Random();          final long sleep = random.nextInt(10);          try {              Thread.sleep(10 * 6000);          } catch (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();          }          return "Slept for " + sleep + " seconds";      }        @Override      protected void onPostExecute(String result) {          MyBus.getInstance().post(new AsyncTaskResultEvent(result));      }

在Activity的onCreate中注册这个事件总线，这样异步线程的消息就会被otta分发到当前注册的activity，这个时候返回结果就在当前activity的onAsyncTaskResult中了，代码如下： 

@Override      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {          super.onCreate(savedInstanceState);          setContentView(R.layout.otto_layout);            findViewById(R.id.button).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {              @Override public void onClick(View v) {                  new MyAsyncTask().execute();              }          });            MyBus.getInstance().register(this);      }        @Override      protected void onDestroy() {          MyBus.getInstance().unregister(this);          super.onDestroy();      }        @Subscribe      public void onAsyncTaskResult(AsyncTaskResultEvent event) {          Toast.makeText(this, event.getResult(), Toast.LENGTH_LONG).show();      }

个人觉的这个方法相当好，当然更简单的你也可以不用otta这个库，自己单独的用接口回调的方式估计也能实现，大家可以试试。

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