【Android】AsyncTask源码分析
在Android中ui是非线程安全的，更新ui只能在主线程操作，所以我们平时如果遇到子线程更新UI的情况，必须要切换到主线程上之后再执行，Handler消息机制就是一种处理方案，为了更方便的处理异步任务以及更新操作，Android在很早的版本就提供了AsyncTask类供我们处理短耗时的异步任务，方便我们子线程处理耗时任务，主线程更新UI。
AsyncTask其实相当于是Handler和Thread的一个封装，下面我们来看下它的用法吧！
1.AsyncTask的基本使用
我们来看一个简单的例子：
class MyAsyncTask extends AsyncTask{ @Override protected void onPreExecute() { //在doInBackground之前执行 Log.e("wangkeke","----onPreExecute thread: "+ Thread.currentThread().getName()); } @Override protected Boolean doInBackground(String... strings) { Log.e("wangkeke","----doInBackground thread: "+ Thread.currentThread().getName()); for (int i = 1; i <= 10; i++) { try { Thread.sleep(500); //更新进度 publishProgress(i*10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } return true; } @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { Log.e("wangkeke","----onProgressUpdate当前下载进度："+values[0]+" thread: "+ Thread.currentThread().getName()); } @Override protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) { Log.e("wangkeke","----onPostExecute任务结束 result = "+aBoolean.booleanValue()+" thread: "+ Thread.currentThread().getName()); } } 要使用AsyncTask处理异步任务必须要是继承了它的子类，我们创建了MyAsyncTask类，我们必须重写它的doInBackground方法，当然其他几个方法也很重要一般也要重写，几个关键方法的具体含义如下：
a. onPreExecute：任务开始时会先调用它，它在doInBackground之前执行，用于做一些初始化的工作，它运行在主线程。
b. doInBackground：就像它的名字那样，它用来在子线程中处理耗时操作。
c. onProgressUpdate：用来接收publishProgress()方法传递过来的进度，运行在主线程中。
d. onPostExecute：doInBackground方法执行结束后会调用它，它的参数就是doInBackground的返回值
下面我们来运行一下这个任务：
new MyAsyncTask().execute("start");嗯，代码很简单，执行AsyncTask的execute方法就可以了，看下运行结果：
运行结果
我们可以发现AsyncTask类有三个泛型参数，下面介绍一下三个参数的具体含义，AsyncTask
虽然AsyncTask可以用来执行耗时操作，但是官方建议我们最好用于短操作，几秒钟之内的操作，如果是长时间运行的任务，建议使用Executor, ThreadPoolExecutor，FutureTask等。
取消AsyncTask任务：我们可以调用cancel(boolean)方法来取消任务，调用了cancel方法之后，我们可以通过判断isCancel()的返回值是否为true来判断任务取消是否成功，为了尽快取消任务，可以用它来打破for循环。
几个注意点：
1.AsyncTask的类必须在UI线程中加载（android 4.1之后会自动处理），创建和调用。
2.不要主动调用onPreExecute，onPostExecute, doInBackground, onProgressUpdate方法。
3.一个AsyncTask对象只能执行一次execute方法，否则会抛出IllegalStateException异常。
4.AsyncTask在1.6之前是串行执行的，1.6之后允许多个任务并行执行，但3.0之后再次改为串行执行任务（为避免并行执行引发的错误）。
2.AsyncTask串行和并行
测试一下AsyncTask的串行和并行，看看是不是像我们上面说的那样，写个简单的例子，每个任务睡眠2秒后打印当前时间：
class MyAsyncTask extends AsyncTask{ @Override protected void onPreExecute() { } @Override protected String doInBackground(String... strings) { try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return strings[0]; } @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { } @Override protected void onPostExecute(String taskName) { SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); Log.e("wangkeke",taskName+ "任务结束 时间 = "+df.format(new Date())); } } 开启3个任务测试：
new MyAsyncTask().execute("one");new MyAsyncTask().execute("two");new MyAsyncTask().execute("three");我是在Android 4.3系统运行的，运行结果如下，可以看到多任务是串行执行：
Android 4.3系统运行结果：串行执行
本来想启动个1.6-3.0的模拟器试试的，但是很遗憾，没有找到版本这么低的模拟器，因为现在Android版本普遍已经是4.0+了，这里就不测试了，感兴趣的同学可以自己尝试下。
3.AsyncTask源码分析
话不多说，从new MyAsyncTask().execute("start")开始：
@MainThread public final AsyncTask execute(Params... params) { return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params); } 把传入的params和sDefaultExecutor作为参数，调用了executeOnExecutor方法，sDefaultExecutor是什么呢：
//sDefaultExecutor的定义如下private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;//SERIAL_EXECUTOR的定义如下，注意SerialExecutor对象，下面要用到public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();sDefaultExecutor其实就是android中的线程池的概念，接着看executeOnExecutor方法：
@MainThread public final AsyncTask executeOnExecutor(Executor exec, Params... params) { //开启的AsyncTask任务必须是处于等待执行状态的，如果已经在运行或者已经执行完成，则抛出异常信息 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)"); } } //开始执行把状态置为RUNNING mStatus = Status.RUNNING; //之前也说了，onPreExecute会先执行用于一些初始化的操作 onPreExecute(); //把参数保存在了mWorker中，mWorker是一个Callable对象 mWorker.mParams = params; //这里调用了Executor的execute方法 exec.execute(mFuture); return this; } 这段代码也很简单，最后调用了Executor的execute方法，并传递了一个FutureTask，这个exec就是上面的sDefaultExecutor对象，而上面说了它其实就是SerialExecutor对象，看下SerialExecutor的execute方法：
private static class SerialExecutor implements Executor { //队列存储每次的异步任务 final ArrayDeque mTasks = new ArrayDeque(); //当前正在执行的AsyncTask任务 Runnable mActive; public synchronized void execute(final Runnable r) { //在队列尾部添加一个元素 mTasks.offer(new Runnable() { public void run() { try { r.run(); } finally { //执行下一个任务 scheduleNext(); } } }); //当前没有任务在执行，继续执行下一个 if (mActive == null) { scheduleNext(); } } //继续执行下一个任务 protected synchronized void scheduleNext() { if ((mActive = mTasks.poll()) != null) { THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive); } } } 这里的r就是之前传递过来的FutureTask，看下它的定义：
mFuture = new FutureTask(mWorker) { @Override protected void done() { // 异步任务执行完成，调用 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 = new WorkerRunnable() { public Result call() throws Exception { //mTaskInvoked标识任务是否被执行过，这里置为true mTaskInvoked.set(true); Result result = null; try { Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); //开始调用doInBackground执行异步任务 result = doInBackground(mParams); Binder.flushPendingCommands(); } catch (Throwable tr) { mCancelled.set(true); throw tr; } finally { postResult(result); } return result; } }; 上面分析到SerialExecutor的execute方法，内部会调用r.run()，这里的r是futuretask，于是找到futuretask的run方法，发现会执行FutureTask
从上面的代码可以看出done方法中调用了postResultIfNotInvoked，看下它的代码：
private void postResultIfNotInvoked(Result result) { final boolean wasTaskInvoked = mTaskInvoked.get(); //此时wasTaskInvoked为true，WorkerRunnable中call方法置为true的 if (!wasTaskInvoked) { //发送执行结果 postResult(result); } } private Result postResult(Result result) { //发送Handler消息 Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, new AsyncTaskResult(this, result)); message.sendToTarget(); return result; } Handler定义如下：
private static Handler getMainHandler() { synchronized (AsyncTask.class) { if (sHandler == null) { sHandler = new InternalHandler(Looper.getMainLooper()); } return sHandler; } } private static class InternalHandler extends Handler { public InternalHandler(Looper looper) { super(looper); } @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"}) @Override public void handleMessage(Message msg) { AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj; switch (msg.what) { case MESSAGE_POST_RESULT: // 调用自身AsyncTask的finish方法 result.mTask.finish(result.mData[0]); break; case MESSAGE_POST_PROGRESS: //接收到MESSAGE_POST_PROGRESS消息，更新进度，回调onProgressUpdate方法 result.mTask.onProgressUpdate(result.mData); break; } } } private void finish(Result result) { //如果已经撤销调用onCancelled，否则把结果传递给onPostExecute。 if (isCancelled()) { onCancelled(result); } else { onPostExecute(result); } mStatus = Status.FINISHED; }到这里已经执行完毕了，之前doInBackground没有介绍，现在来看下：
@WorkerThreadprotected abstract Result doInBackground(Params... params);它是个抽象方法，需要我们自己去实现，记得我们更新进度的时候，调用了publishProgress方法，来看下它的代码：
@WorkerThread protected final void publishProgress(Progress... values) { if (!isCancelled()) { getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS, new AsyncTaskResult超级简单，直接用Handler发送了一个MESSAGE_POST_PROGRESS的消息，并且把当前AsyncTask的实例和进度值values传递给handleMessage，handler接收到MESSAGE_POST_PROGRESS消息后开始回调onProgressUpdate：
case MESSAGE_POST_PROGRESS: result.mTask.onProgressUpdate(result.mData); break;onProgressUpdate其实是个空方法，我们自己根据业务逻辑实现即可：
@SuppressWarnings({"UnusedDeclaration"}) @MainThread protected void onProgressUpdate(Progress... values) { }至此，AsyncTask调用逻辑分析完成。
等等，好像有个方法我们还没说，那就是scheduleNext方法：
protected synchronized void scheduleNext() { if ((mActive = mTasks.poll()) != null) { THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive); } }如果当前没有任务在执行，就调用scheduleNext执行下一个任务，首先通过判断mTasks.poll()方法删除队列中的第一个元素，并把其返回值(它的返回值其实就是当前要执行的task，先移除队列，再执行的意思)赋值给mActive，如果获取到的mActive != null，说明队列中有任务存在，就交由线程池ThreadPoolExecutor去执行。THREAD_POOL_EXECUTOR的定义如下：
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; }4.AsyncTask如何并行执行？
从上面的分析我们知道，AsyncTask在3.0之后默认是串行的，那么如果我们需要并行执行，该怎么做呢？
其实AsyncTask提供了相关的api，上面我们执行AsyncTask是通过execute方法，它还有另外一个方法executeOnExecutor，就是用来并行执行任务的，下面我们来看下它的基本用法：
class MyAsyncTask extends AsyncTask{ @Override protected void onPreExecute() { } @Override protected String doInBackground(String... strings) { try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return strings[0]; } @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { } @Override protected void onPostExecute(String taskName) { SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); Log.e("wangkeke",taskName+ "任务结束 时间 = "+df.format(new Date())); } } 测试的代码还是上面的代码，我们通过executeOnExecutor开启任务：
new MyAsyncTask().executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"one");new MyAsyncTask().executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"two");new MyAsyncTask().executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"three");运行结果如下：
并行执行
可以看到，确实并行执行了任务。
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