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Android原始碼分析—帶你認識不一樣的AsyncTask(串並行)

阿新 • • 發佈：2019-01-02

前言

什麼是AsyncTask，相信搞過android開發的朋友們都不陌生。AsyncTask內部封裝了Thread和Handler，可以讓我們在後臺進行計算並且把計算的結果及時更新到UI上，而這些正是Thread+Handler所做的事情，沒錯，AsyncTask的作用就是簡化Thread+Handler，讓我們能夠通過更少的程式碼來完成一樣的功能，這裡，我要說明的是：AsyncTask只是簡化Thread+Handler而不是替代，實際上它也替代不了。同時，AsyncTask從最開始到現在已經經過了幾次程式碼修改，任務的執行邏輯慢慢地發生了改變，並不是大家所想象的那樣：AsyncTask是完全並行執行的就像多個執行緒一樣，其實不是的，所以用AsyncTask的時候還是要注意，下面會一一說明。另外本文主要是分析AsyncTask的原始碼以及使用時候的一些注意事項，如果你還不熟悉AsyncTask，請先閱讀

這裡先給出AsyncTask的一個例子：

  1. privateclass DownloadFilesTask extends AsyncTask<URL, Integer, Long> {  
  2.      protected Long doInBackground(URL... urls) {  
  3.          int count = urls.length;  
  4.          long totalSize = 0;  
  5.          for (int i = 0; i < count; i++) {  
  6.              totalSize += Downloader.downloadFile(urls[i]);  
  7.              publishProgress((int) ((i / (float) count) * 100));  
  8.              // Escape early if cancel() is called
  9.              if (isCancelled()) break;  
  10.          }  
  11.          return totalSize;  
  12.      }  
  13.      protectedvoid onProgressUpdate(Integer... progress) {  
  14.          setProgressPercent(progress[0
    ]);  
  15.      }  
  16.      protectedvoid onPostExecute(Long result) {  
  17.          showDialog("Downloaded " + result + " bytes");  
  18.      }  
  19.  }  

使用AsyncTask的規則

  • AsyncTask的類必須在UI執行緒載入（從4.1開始系統會幫我們自動完成）
  • AsyncTask物件必須在UI執行緒建立
  • execute方法必須在UI執行緒呼叫
  • 不要在你的程式中去直接呼叫onPreExecute(), onPostExecute, doInBackground, onProgressUpdate方法
  • 一個AsyncTask物件只能執行一次，即只能呼叫一次execute方法，否則會報執行時異常
  • AsyncTask不是被設計為處理耗時操作的，耗時上限為幾秒鐘，如果要做長耗時操作，強烈建議你使用Executor，ThreadPoolExecutor以及FutureTask
  • 在1.6之前，AsyncTask是序列執行任務的，1.6的時候AsyncTask開始採用執行緒池裡處理並行任務，但是從3.0開始，為了避免AsyncTask所帶來的併發錯誤，AsyncTask又採用一個執行緒來序列執行任務

AsyncTask到底是序列還是並行？

給大家做一下實驗，請看如下實驗程式碼：程式碼很簡單，就是點選按鈕的時候同時執行5個AsyncTask，每個AsyncTask休眠3s，同時把每個AsyncTask執行結束的時間打印出來，這樣我們就能觀察出到底是序列執行還是並行執行。

  1. @Override
  2. publicvoid onClick(View v) {  
  3.     if (v == mButton) {  
  4.         new MyAsyncTask("AsyncTask#1").execute("");  
  5.         new MyAsyncTask("AsyncTask#2").execute("");  
  6.         new MyAsyncTask("AsyncTask#3").execute("");  
  7.         new MyAsyncTask("AsyncTask#4").execute("");  
  8.         new MyAsyncTask("AsyncTask#5").execute("");  
  9.     }  
  10. }  
  11. privatestaticclass MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, String> {  
  12.     private String mName = "AsyncTask";  
  13.     public MyAsyncTask(String name) {  
  14.         super();  
  15.         mName = name;  
  16.     }  
  17.     @Override
  18.     protected String doInBackground(String... params) {  
  19.         try {  
  20.             Thread.sleep(3000);  
  21.         } catch (InterruptedException e) {  
  22.             e.printStackTrace();  
  23.         }  
  24.         return mName;  
  25.     }  
  26.     @Override
  27.     protectedvoid onPostExecute(String result) {  
  28.         super.onPostExecute(result);  
  29.         SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");  
  30.         Log.e(TAG, result + "execute finish at " + df.format(new Date()));  
  31.     }  
  32. }  
我找了2個手機，系統分別是4.1.1和2.3.3，按照我前面的描述，AsyncTask在4.1.1應該是序列的，在2.3.3應該是並行的，到底是不是這樣呢？請看Log

Android 4.1.1上執行：從下面Log可以看出，5個AsyncTask共耗時15s且時間間隔為3s，很顯然是序列執行的


Android 2.3.3上執行：從下面Log可以看出，5個AsyncTask的結束時間是一樣的，很顯然是並行執行


結論：從上面的兩個Log可以看出，我前面的描述是完全正確的。下面請看原始碼，讓我們去了解下其中的原理。

原始碼分析

  1. /* 
  2.  * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project 
  3.  * 
  4.  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); 
  5.  * you may not use this file except in compliance with the License. 
  6.  * You may obtain a copy of the License at 
  7.  * 
  8.  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 
  9.  * 
  10.  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software 
  11.  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, 
  12.  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. 
  13.  * See the License for the specific language governing permissions and 
  14.  * limitations under the License. 
  15.  */
  16. package android.os;  
  17. import java.util.ArrayDeque;  
  18. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
  19. import java.util.concurrent.Callable;  
  20. import java.util.concurrent.CancellationException;  
  21. import java.util.concurrent.Executor;  
  22. import java.util.concurrent.ExecutionException;  
  23. import java.util.concurrent.FutureTask;  
  24. import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;  
  25. import java.util.concurrent.ThreadFactory;  
  26. import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  
  27. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  28. import java.util.concurrent.TimeoutException;  
  29. import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;  
  30. import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;  
  31. publicabstractclass AsyncTask<Params, Progress, Result> {  
  32.     privatestaticfinal String LOG_TAG = "AsyncTask";  
  33.     //獲取當前的cpu核心數
  34.     privatestaticfinalint CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();  
  35.     //執行緒池核心容量
  36.     privatestaticfinalint CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;  
  37.     //執行緒池最大容量
  38.     privatestaticfinalint MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;  
  39.     //過剩的空閒執行緒的存活時間

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