AsyncTask源码的理解

AsyncTask源码的理解

介绍

AsyncTask是Android中已经封装好的,用于子线程操作的类。实现的主要方式仍然是Android中熟悉的Thread+Handler模式,
最终以模板的形式让程序员使用。如果同一时间多次使用AsyncTask去执行任务,
默认情况下,这些子线程会按照FIFO的顺序执行,不会并发执行。

执行流程

只是给出了大概的流程,细节的地方(比如onProgressUpdate()等)没有提到,面面俱到的话会影响到对主要流程的把控。

Created with Raphaël 2.1.0创建AsyncTask对象创建mWorker和mFuture,并将两者关联调用execute()方法,传入相应的参数判断是否“挂起”状态?修改状态为“运行”,并在主线程中调用onPreExecute();把参数传入mWorker,在子线程mWorker中执行doInBackground()子线程运行是否正常?doInBackground()运行完毕后,使用sHandler通知主线程调用finish()finishi()中,判断是否取消调用onCancelled(),由调用者自行处理结束调用onPostExecute(),由调用者自行处理mFutrue中postResultIfNotInvoked()中的postResult()会调用抛出异常yesnoyesnoyesno

相关代码的注释

public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> {
    private static final String LOG_TAG = "AsyncTask";

    /*以下是为了配置THREAD_POOL_EXECUTOR中的参数*/
    //CPU的核数
    private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
    //根据CPU的核数来动态的计算线程池的核心线程的个数
    private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
    //根据CPU的核数来动态的计算线程池的最大线程的个数
    private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
    //获取队列中任务的超时时间,当阈值时间内无法获取线程,则会销毁处理线程,前提是线程数量在corePoolSize 以上
执行队列
    private static final int KEEP_ALIVE = 1;

    //线程工厂
    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());
        }
    };

    //阻塞队列
    private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);
    /*以上是为了配置THREAD_POOL_EXECUTOR中的参数*/

    //正真用来执行线程的的Executor,默认情况下与SERIAL_EXECUTOR配合使用
    public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
            = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                    TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);

    //默认情况下与THREAD_POOL_EXECUTOR配合使用,是线程成“串行”的方式来执行,也就是一个线程执行完毕后,才会执行下一个
    public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();

    //用户Handler发送消息的标识
    //通知线程运行的结果
    private static final int MESSAGE_POST_RESULT = 0x1;
    //通知线程运行的进度
    private static final int MESSAGE_POST_PROGRESS = 0x2;

    //默认的Executor,是SERIAL_EXECUTOR,在多线程的情况下,是各个线程按FIFO串行
    private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
    //用来通知UI线程的Handler
    private static InternalHandler sHandler;

    //与mFuture配合使用,doInBackground()在这里执行
    private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker;
    //与mWorker配合使用,doInBackground()在这里执行
    private final FutureTask<Result> mFuture;

    //标识状态
    private volatile Status mStatus = Status.PENDING;

    //状态,取消
    private final AtomicBoolean mCancelled = new AtomicBoolean();
    //状态,执行
    private final AtomicBoolean mTaskInvoked = new AtomicBoolean();

    //自定义execute()方法,通过队列的方式来依次执行队列中的子线程,这是保证AsyncTask中线程不会并发进行
    private static class SerialExecutor implements Executor {
        final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
        Runnable mActive;
        //逻辑:1.往队列里添加子线程,没有对mActive进行赋值
        //2.mActive为空,执行了scheduleNext()方法
        //3.scheduleNext()中,从队列中取第一个线程来执行
        //4.执行完毕后,finally中,再次调用scheduleNext(),如果有新的子线程添加进来,继续执行队列中的头一个子线程,直到队列为空
        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) {
                //这里可以看出,真正执行子线程的Executor是THREAD_POOL_EXECUTOR
                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
            }
        }
    }

    //用来表标识状态
    public enum Status {
        //挂起
        PENDING,
        //运行
        RUNNING,
        //结束
        FINISHED,
    }

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

    //如果不想串行,可以自定义Executor,不建议这样做
    /** @hide */
    public static void setDefaultExecutor(Executor exec) {
        sDefaultExecutor = exec;
    }

    //可以看出,在构造方法中,创建了mWorker和mFuture这两个对象
    public AsyncTask() {
        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
            public Result call() throws Exception {
                //标识子线程调用了
                mTaskInvoked.set(true);

                //设置优先级,可以不考虑
                Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                //doInBackground()调用的地方
                //noinspection unchecked
                Result result = doInBackground(mParams);
                //系统的操作,不用管
                Binder.flushPendingCommands();
                //给Handler发送消息
                return postResult(result);
            }
        };

        mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
            @Override
            protected void done() {
                try {
                    //mWorker执行完毕后,会调用该方法
                    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);
                }
            }
        };
    }

    //如果mWorker没有执行,调用postResult()
    private void postResultIfNotInvoked(Result result) {
        //用来判断mWorker是否调用了
        final boolean wasTaskInvoked = mTaskInvoked.get();
        if (!wasTaskInvoked) {
            //如果任务取消了,线程会中断,可能没有标识已经执行了(也就是没有设置为true),此处用来处理该中情况
            postResult(result);
        }
    }

    //给Handler发送消息,可以看出onPostExecute()是在UI线程中执行的
    private Result postResult(Result result) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
                new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
        message.sendToTarget();
        return result;
    }

    //获取标识
    public final Status getStatus() {
        return mStatus;
    }

    //在子线程中执行耗时操作,必须重写
    @WorkerThread
    protected abstract Result doInBackground(Params... params);

    //在execute()中会看出是在主线程中执行的,并且最先调用,需要重写
    @MainThread
    protected void onPreExecute() {
    }

    //在Handler中调用,说明是在UI线程中执行的,需要重写
    @SuppressWarnings({"UnusedDeclaration"})
    @MainThread
    protected void onPostExecute(Result result) {
    }

    //在Handler中调用,是UI线程,需要重写
    @SuppressWarnings({"UnusedDeclaration"})
    @MainThread
    protected void onProgressUpdate(Progress... values) {
    }

    //如果任务取消的话,会在finish()中调用该方法
    @SuppressWarnings({"UnusedParameters"})
    @MainThread
    protected void onCancelled(Result result) {
        onCancelled();
    }    

    //如果任务取消的话,会在finish()中调用该方法
    @MainThread
    protected void onCancelled() {
    }

    //标识是否取消任务
    public final boolean isCancelled() {
        return mCancelled.get();
    }

    //设置任务是否取消
    public final boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
        //更新标识
        mCancelled.set(true);
        //中断任务,这里可以看出使用Future可好处:可以对子线程进行控制
        return mFuture.cancel(mayInterruptIfRunning);
    }

    //获取任务执行的结果
    public final Result get() throws InterruptedException, ExecutionException {
        return mFuture.get();
    }

    //AsyncTask就是用此方法传递参数的
    @MainThread
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }

    //execute正真执行的地方
    @MainThread
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
            Params... params) {
        //状态不是“挂起”,就报错,也就说明AsyncTask只能执行一次
        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)");
            }
        }
        //开始运行,更新状态
        mStatus = Status.RUNNING;
        //首先调用onPreExecute(),注意,此处仍然为UI线程
        onPreExecute();
        //传递相应的参数
        mWorker.mParams = params;
        //mFuture和mWorker配合,先后执行了doInBackground()和onPostExecute()
        exec.execute(mFuture);
        //进一步说明:此处使用了“模板模式”,在使用过程中,我们只要根据需求,重写onPreExecute(),doInBackground()   ,onPostExecute()即可

        return this;
    }

    //用线程池来执行Runnable,嗯,我想了半天,也就是可以省略一些配置,少些一些代码而已,没啥用
    @MainThread
    public static void execute(Runnable runnable) {
        sDefaultExecutor.execute(runnable);
    }

    //在doInBackground()中使用,用来通知子线程的进度
    @WorkerThread
    protected final void publishProgress(Progress... values) {
        if (!isCancelled()) {
            getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
                    new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
        }
    }

    //任务结束时,通过Handler来调用
    private void finish(Result result) {
        //根据是否取消来执行相应的方法
        if (isCancelled()) {
            onCancelled(result);
        } else {
            //根据需求,重写方法
            onPostExecute(result);
        }
        //更新状态
        mStatus = Status.FINISHED;
    }

    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
                    //任务结束时执行
                    result.mTask.finish(result.mData[0]);
                    break;
                case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                    //给出任务执行中相应的进度
                    result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                    break;
            }
        }
    }

    //用来封装任务(子线程)数据
    private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {
        Params[] mParams;
    }

    //用来封装Handler的数据
    @SuppressWarnings({"RawUseOfParameterizedType"})
    private static class AsyncTaskResult<Data> {
        final AsyncTask mTask;
        final Data[] mData;

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

后记

AsyncTask中的成员变量大多是静态的,如果在一个地方替换掉的话,再次使用的时候需要清除,AsyncTask中的一些设置已经不是默认的。

转载请标明出处:http://blog.csdn.net/qq_26411333/article/details/51404760

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