在上一篇文章《》中說到，在瞭解了Android快取機制後我準備自己動手寫一個LruCache和DiskLruCache二級快取的輕量級的圖片請求框架，在思考如何搭建這個框架時，糾結於用何種方式去下載圖片，是直接new出一個執行緒呢，還是用看起來稍微高大上檔次一點的AsyncTask非同步任務來處理？思來想去，還是虛榮心作怪，還是用AsyncTask吧，正好這個工具類我之前用的也比較少，對它的原理也不是很清楚，趁這個機會，好好學一下AsyncTask的使用，並分析一下其原始碼實現。待分析完AsyncTask之後，接著完成圖片請求框架的編寫。

1、AsyncTask的使用

    分析AsyncTask原理之前，還是好好學習一下它的具體使用方法。

1.1 AsyncTask簡介

    在Android中，我們更新UI的操作必須要在主執行緒（UI執行緒）中進行，而下載圖片、檔案這種操作必須要在子執行緒中進行，Android為我們提供了Handler機制，實現了子執行緒與主執行緒之間的通訊。通常做法就是先new出一個子執行緒Thread，在子執行緒中完成下載操作後，通過handler傳送一條Message給主執行緒，主執行緒收到訊息後，就可以進行UI的更新工作了，如下：

Handler mHadler = new Handler(){
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        super
 
.handleMessage(msg);
        if(msg.what == 1){
            Bitmap bitmap = (Bitmap) msg.obj;
            //更新UI...
        }
    }
};
private void download(){
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            // 這裡進行下載操作...獲得了圖片的bitmap
            //下載完後才，向主執行緒傳送Message
            Message msg = Message.obtain
 
();
            msg.obj = bitmap;
            msg.what = 1;//區分哪一個執行緒傳送的訊息
            mHadler.sendMessage(msg);
        }
    }).start();
}

可以看到，每次要進行下載工作，我們就得先創建出Thread，然後在主執行緒中寫好handler，為了對這個過程進行封裝，Android提供了AsyncTask非同步任務，AsyncTask對執行緒和handler進行了封裝，使得我們可以直接在AsyncTask中進行UI的更新操作，就好像是在子執行緒進行UI更新一樣。

1.2 建立AsyncTask子類

AsyncTask是一個抽象類，我們必須寫一個子類繼承它，在子類中完成具體的業務下載操作。為了對各種情況更好的封裝，AsyncTask抽象類指定了三個泛型引數型別，如下：

public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result>{ ... }

其中，三個泛型型別引數的含義如下：Params：開始非同步任務執行時傳入的引數型別，即doInBackground()方法中的引數型別；Progress：非同步任務執行過程中，返回下載進度值的型別，即在doInBackground中呼叫publishProgress()時傳入的引數型別；Result：非同步任務執行完成後，返回的結果型別，即doInBackground()方法的返回值型別；有了這三個引數型別之後，也就控制了這個AsyncTask子類各個階段的返回型別，如果有不同業務，我們就需要再另寫一個AsyncTask的子類進行處理。

1.3 AsyncTask的回撥方法

前面我們說過，AsyncTask對執行緒和handler進行了封裝，那它的封裝性體現在哪裡呢？其實，AsyncTask的幾個回撥方法正是這種封裝性的體現，使得我們感覺在子執行緒進行UI更新一樣。一個基本的AsyncTask有如下幾個回撥方法：（1）onPreExecute()：在執行後臺下載操作之前呼叫，執行在主執行緒中；（2）doInBackground()：核心方法，執行後臺下載操作的方法，必須實現的一個方法，執行在子執行緒中；（3）onPostExecute()：後臺下載操作完成後呼叫，執行在主執行緒中；因此，AsyncTask的基本生命週期過程為：onPreExecute() --> doInBackground() --> onPostExecute()。其中，onPreExecute() 和onPostExecute()分別在下載操作前和下載操作後呼叫，同時它們是在主執行緒中進行呼叫，因此可以在這兩個方法中進行UI的更新操作，比如，在onPreExecute()方法中，將下載等待動畫顯示出來，在onPostExecute()方法中，將下載等待動畫進行隱藏。如果我們想向用戶展示檔案的下載進度情況，這時，我們可以在doInBackground()下載操作中，呼叫publishProgress()，將當前進度值傳入該方法，而publishProgress()內部會去呼叫AsyncTask的另一個回撥方法：（4）onProgressUpdate()：在下載操作doInBackground()中呼叫publishProgress()時的回撥方法，用於更新下載進度，執行在主執行緒中；因此，在需要更新進度值時，AsyncTask的基本生命週期過程為：onPreExecute() --> doInBackground() --> publishProgress() --> onProgressUpdate() --> onPostExecute()。可以看到，AsyncTask的優秀之處在於幾個回撥方法的設定上，只有donInBackground()是執行在子執行緒的，其他三個回撥方法都是在主執行緒中執行，因此，只要在AsyncTask中，就可以實現檔案的後臺下載、UI的更新操作。好了，明白瞭如何建立一個AsyncTask，以及AsyncTask的幾個回撥方法的呼叫時機，我們就可以來實戰體驗一下。在例子中，我們去下載一張圖片，並通過進度條顯示下載的進度。首先實現一個AsyncTask的具體實現類，進行圖片的下載，如下：

public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, Bitmap>{
    private ProgressBar mPreogressBar;//進度條
    private ImageView mImageView;//圖片顯示控制元件
    public MyAsyncTask(ProgressBar pb,ImageView iv){
        mPreogressBar = pb;
        mImageView = iv;
    }

    @Override
    protected void onPreExecute() {
        super.onPreExecute();
        mPreogressBar.setVisibility(View.VISIBLE);
    }

    @Override
    protected Bitmap doInBackground(String... params) {
        String urlParams = params[0];//拿到execute()傳過來的圖片url
        Bitmap bitmap = null;
        URLConnection conn = null;
        InputStream is = null;
        try {
            URL url = new URL(urlParams);
            conn = url.openConnection();
            is = conn.getInputStream();
            //這裡只是為了演示更新進度的功能，實際的進度值需要在從輸入流中讀取時逐步獲取
            for(int i = 0; i < 100; i++){
                publishProgress(i);
                Thread.sleep(50);//為了看清效果，睡眠一段時間
            }
            //將獲取到的輸入流轉成Bitmap
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
            bitmap = BitmapFactory.decodeStream(bis);
            is.close();
            bis.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return bitmap;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
        super.onProgressUpdate(values);
        mPreogressBar.setProgress(values[0]);
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
        super.onPostExecute(bitmap);
        mPreogressBar.setVisibility(View.GONE);
        mImageView.setImageBitmap(bitmap);
    }
}

上面doInBackground()中獲取進度值時，我們只是為了做一個進度值更新呼叫的演示，實際專案檔案下載中，我們可能會對拿到的輸入流進行處理，比如讀取輸入流將檔案儲存到本地，在讀取輸入流的時候，我們就可以獲取到已經讀取的輸入流大小作為進度值了，如下：

//實際專案中如何獲取檔案大小作為進度值及更新進度值
            int totalSize = conn.getContentLength();//獲取檔案總大小
            int size = 0;//儲存當前下載檔案的大小，作為進度值
            int count = 0;
            byte[] buffer = new byte[1024];
            while((count = is.read(buffer)) != -1){
                size += count;//獲取已下載的檔案大小
                //呼叫publishProgress更新進度，它內部會回撥onProgressUpdate()方法
                publishProgress(size,totalSize);
                Thread.sleep(100);//為了看清效果，睡眠一段時間
            }

在MainActivity中使用：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private ImageView mImageView;
    private ProgressBar mProgressBar;
    private static String URL = "http://c.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D220/sign=86442af5a6c27d1ea1263cc62bd4adaf/42a98226cffc1e17d8f914604890f603738de919.jpg";
    private MyAsyncTask asyncTask;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.image);
        mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.id_image);
        mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.pb);
        asyncTask = new MyAsyncTask(mProgressBar, mImageView);
        asyncTask.execute(URL);//將圖片url作為引數傳入到doInBackground()中
    }
}

佈局檔案如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:padding="16dp"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">
    <ImageView
        android:id="@+id/id_image"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />
    <ProgressBar
        android:id="@+id/pb"
        style="@style/Widget.AppCompat.ProgressBar.Horizontal"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="30dp" />
</RelativeLayout>

效果如下：
由於需要聯網，注意在AndroidManifest.xml中加入網路訪問許可權。

1.4 取消下載任務

我們先來看兩個現象。 我們在佈局中加一個按鈕，點選這個按鈕再載入一次圖片，佈局如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:padding="16dp"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">
    <ImageView
        android:id="@+id/id_image"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />
    <ProgressBar
        android:id="@+id/pb"
        style="@style/Widget.AppCompat.ProgressBar.Horizontal"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="30dp" />
    <Button
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:padding="15dp"
        android:id="@+id/id_btn"
        android:text="載入圖片"
        android:textSize="16sp"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:onClick="loadImage"/>
</RelativeLayout>

因此，在MainActivity中，我們就需要加入loadImage方法，如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private ImageView mImageView;
    private ProgressBar mProgressBar;
    private static String url = "http://c.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D220/sign=86442af5a6c27d1ea1263cc62bd4adaf/42a98226cffc1e17d8f914604890f603738de919.jpg";
    private MyAsyncTask asyncTask;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.image);
        mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.id_image);
        mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.pb);
        asyncTask = new MyAsyncTask(mProgressBar, mImageView);
        asyncTask.execute(url);
}

    public void loadImage(View v){
        asyncTask.execute(url);
    }
}

現象一：在loadImage()方法中，我們直接再次通過asyncTask.execute()執行載入。看看此時效果如何：
onCreate中初始載入完一次圖片後，我們點選“載入圖片”按鈕，此時程式直接崩潰了！這是因為，每一個new出的AsyncTask只能執行一次execute()，如果同一個AsyncTask多次執行execute()執行將會報錯。現象二：我們來修改loadImage()方法，在該方法中，我們在開啟自身MainActivity，使得多次初始化的時候進行載入，如下：

public void loadImage(View v){
    Intent i = new Intent(this,MainActivity.class);
    startActivity(i);
}

此時效果如下：
在第一次執行程式進入MainActivity，執行execute但在顯示出圖片之前，立即點選“載入圖片”按鈕，新開啟一個MainActivity，我們發現這個MainActivity的進度條沒有立即展示出進度出來，說明這個MainActivity的AsyncTask沒有立即執行doInBackground()，這是因為AsyncTask內部使用的是執行緒池，相當於裡面有一個執行緒佇列，執行一次execute時會將一個下載任務加入到執行緒佇列，只有前一個任務完成了，下一個下載任務才會開始執行。為了達到我們想要的效果，我們自然想到把上一個任務給取消掉。的確，AsyncTask為我們提供了cancel()方法來取消一個任務的執行，但是要注意的是，cancel方法並沒有能力真正去取消一個任務，其實只是設定這個任務的狀態為取消狀態，我們需要在doInBackground()下載中進行檢測，一旦檢測到該任務被使用者取消了，立即停止doInBackground()方法的執行。我們先修改MainActivity，根據不同業務需求，在不同地方進行任務的取消，我們這裡在onPause()中進行任務的取消，在MainActivity方法中加入onPause()方法，如下：

@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    if(asyncTask != null && asyncTask.getStatus() == AsyncTask.Status.RUNNING){
        //cancel只是將對應的任務標記為取消狀態
        asyncTask.cancel(true);
    }
}

繼續修改AsyncTask，在這裡面進行任務是否被取消的檢測，這裡我們只簡單修改下doInBackground()和onProgressUpdae()方法，實際專案中開自己的業務邏輯來控制，如下：

@Override
protected Bitmap doInBackground(String... params) {
    String urlParams = params[0];//拿到execute()傳過來的圖片url
    Bitmap bitmap = null;
    URLConnection conn = null;
    InputStream is = null;
    try {
        URL url = new URL(urlParams);
        conn = url.openConnection();
        is = conn.getInputStream();
        for(int i = 0; i < 100; i++){
            if(isCancelled()){//通過isCancelled()判斷任務任務是否被取消
                break;
            }
            publishProgress(i);
            Thread.sleep(50);//為了看清效果，睡眠一段時間
        }
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
        bitmap = BitmapFactory.decodeStream(bis);
        is.close();
        bis.close();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return bitmap;
}

@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
    super.onProgressUpdate(values);
    if(isCancelled()){//通過isCancelled()判斷任務任務是否被取消
        return;
    }
    mPreogressBar.setProgress(values[0]);
}

在doInBackground()的for迴圈更新進度過程中，我們持續不斷的監聽任務十分被取消，一旦取消了，儘快退出doInBackground的執行，現在執行效果如下：
可以看到，現在每次點選“載入圖片”按鈕，新的介面都會立即更新