Android開發者：你真的會用AsyncTask嗎？

yg3n 9年前發布 | 12K 次閱讀 Android Android開發移動開發

【導讀】在Android應用開發的過程中，我們需要時刻注意保證應用程序的穩定和UI操作響應及時，因為不穩定或響應緩慢的應用將給應用帶來不好的印象，嚴重的用戶卸載你的APP，這樣你的努力就沒有體現的價值了。本文試圖從AsnycTask的作用說起，進一步的講解一下內部的實現機制。如果有一些開發經驗的人，讀完之后應該對使用AsnycTask過程中的一些問題豁然開朗，開發經驗不豐富的也可以從中找到使用過程中的注意點。

為何引入AsnyncTask？

在Android程序開始運行的時候會單獨啟動一個進程，默認情況下所有這個程序操作都在這個進程中進行。一個Android程序默認情況下只有一個進程，但是一個進程卻是可以有許線程的。

在這些線程中，有一個線程叫做UI線程，也叫做Main Thread，除了Main Thread之外的線程都可稱為Worker Thread。Main Thread主要負責控制UI頁面的顯示、更新、交互等。因此所有在UI線程中的操作要求越短越好，只有這樣用戶才會覺得操作比較流暢。一個比較好的做法是把一些比較耗時的操作，例如網絡請求、數據庫操作、復雜計算等邏輯都封裝到單獨的線程，這樣就可以避免阻塞主線程。為此，有人寫了如下的代碼：

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("請求返回正常，結果是：" + result);
                    } else {
                        textView.setText("請求返回異常！");
                    }
                }catch (IOException e){
                   e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }

運行，不出所料，異常信息如下：

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

怎么破？可以在主線程創建Handler對象，把textView.setText地方替換為用handler把返回值發回到handler所在的線程處理，也就是主線程。這個處理方法稍顯復雜，Android為我們考慮到了這個情況，給我們提供了一個輕量級的異步類可以直接繼承AsyncTask，在類中實現異步操作，并提供接口反饋當前異步執行的結果以及執行進度，這些接口中有直接運行在主線程中的，例如onPostExecute，onPreExecute等方法。

也就是說，Android的程序運行時是多線程的，為了更方便的處理子線程和UI線程的交互，引入了AsyncTask。

AsnyncTask內部機制

AsyncTask內部邏輯主要有二個部分：

1、與主線的交互，它內部實例化了一個靜態的自定義類InternalHandler，這個類是繼承自 Handler的，在這個自定義類中綁定了一個叫做AsyncTaskResult的對象，每次子線程需要通知主線程，就調用sendToTarget發送消息給handler。然后在handler的handleMessage中AsyncTaskResult根據消息的類型不同（例如MESSAGEPOSTPROGRESS會更新進度條，MESSAGEPOSTCANCEL取消任務）而做不同的操作，值得一提的是，這些操作都是在UI線程進行的，意味著，從子線程一旦需要和UI線程交互，內部自動調用了handler對象把消息放在了主線程了。源碼地址

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內部調度，雖然可以新建多個AsyncTask的子類的實例，但是AsyncTask的內部Handler和ThreadPoolExecutor都是static的，這么定義的變量屬于類的，是進程范圍內共享的，所以AsyncTask控制著進程范圍內所有的子類實例，而且該類的所有實例都共用一個線程池和Handler。代碼如下：

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;

從代碼還可以看出，默認核心線程池的大小是5，緩存任務隊列是10。意味著，如果線程池的線程數量小于5，這個時候新添加一個異步任務則會新建一個線程；如果線程池的數量大于等于5，這個時候新建一個異步任務這個任務會被放入緩存隊列中等待執行。限制一個APP內AsyncTask并發的線程的數量看似是有必要的，但也帶來了一個問題，假如有人就是需要同時運行10個而不是5個，或者不對線程的多少做限制，例如有些APP的瀑布流頁面中的N多圖片的加載。

另一方面，同時運行的任務多，線程也就多，如果這些任務是去訪問網絡的，會導致短時間內手機那可憐的帶寬被占完了，這樣總體的表現是誰都很難很快加載完全，因為他們是競爭關系。所以，把選擇權交給開發者吧。

事實上，大概從Android從3.0開始，每次新建異步任務的時候AsnycTask內部默認規則是按提交的先后順序每次只運行一個異步任務。當然了你也可以自己指定自己的線程池。

可以看出，AsyncTask使用過程中需要注意的地方不少

由于Handler需要和主線程交互，而Handler又是內置于AsnycTask中的，所以，AsyncTask的創建必須在主線程。
AsyncTaskResult的doInBackground(mParams)方法執行異步任務運行在子線程中，其他方法運行在主線程中，可以操作UI組件。
不要手動的去調用AsyncTask的onPreExecute, doInBackground, publishProgress, onProgressUpdate, onPostExecute方法，這些都是由Android系統自動調用的
一個任務AsyncTask任務只能被執行一次。
運行中可以隨時調用cancel(boolean)方法取消任務，如果成功調用isCancelled()會返回true，并且不會執行 onPostExecute() 方法了，取而代之的是調用 onCancelled() 方法。而且從源碼看，如果這個任務已經執行了這個時候調用cancel是不會真正的把task結束，而是繼續執行，只不過改變的是執行之后的回調方法是 onPostExecute還是onCancelled。

AsnyncTask和Activity OnConfiguration

上面提到了那么多的注意點，還有其他需要注意的嗎？當然有！我們開發App過程中使用AsyncTask請求網絡數據的時候，一般都是習慣在onPreExecute顯示進度條，在數據請求完成之后的onPostExecute關閉進度條。這樣做看似完美，但是如果您的App沒有明確指定屏幕方向和configChanges時，當用戶旋轉屏幕的時候Activity就會重新啟動，而這個時候您的異步加載數據的線程可能正在請求網絡。當一個新的Activity被重新創建之后，可能由重新啟動了一個新的任務去請求網絡，這樣之前的一個異步任務不經意間就泄露了，假設你還在onPostExecute寫了一些其他邏輯，這個時候就會發生意想不到異常。

一般簡單的數據類型的，對付configChanges我們很好處理，我們直接可以通過onSaveInstanceState()和onRestoreInstanceState()進行保存與恢復。 Android會在銷毀你的Activity之前調用onSaveInstanceState()方法，于是，你可以在此方法中存儲關于應用狀態的數據。然后你可以在onCreate()或onRestoreInstanceState()方法中恢復。

但是，對于AsyncTask怎么辦？問題產生的根源在于Activity銷毀重新創建的過程中AsyncTask和之前的Activity失聯，最終導致一些問題。那么解決問題的思路也可以朝著這個方向發展。Android官方文檔也有一些解決問題的線索。

這里介紹另外一種使用事件總線的解決方案，是國外一個安卓大牛寫的。中間用到了Square開源的EventBus類庫http://square.github.io/otto/。首先自定義一個AsyncTask的子類，在onPostExecute方法中，把返回結果拋給事件總線，代碼如下：

@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中注冊這個事件總線，這樣異步線程的消息就會被otta分發到當前注冊的activity，這個時候返回結果就在當前activity的onAsyncTaskResult中了，代碼如下：

@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();
    }

個人覺的這個方法相當好，當然更簡單的你也可以不用otta這個庫，自己單獨的用接口回調的方式估計也能實現，大家可以試試。

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