Android 多線程-----AsyncTask詳解

時間  2019-11-06
標籤 android 多線程 asynctask 詳解 欄目 Android 简体版
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本篇隨筆將講解一下Android的多線程的知識，以及如何經過AsyncTask機制來實現線程之間的通訊。android

1、Android當中的多線程數據庫

在Android當中，當一個應用程序的組件啓動的時候，而且沒有其餘的應用程序組件在運行時，Android系統就會爲該應用程序組件開闢一個新的線程來執行。默認的狀況下，在一個相同Android應用程序當中，其裏面的組件都是運行在同一個線程裏面的，這個線程咱們稱之爲Main線程。當咱們經過某個組件來啓動另外一個組件的時候，這個時候默認都是在同一個線程當中完成的。固然，咱們能夠本身來管理咱們的Android應用的線程，咱們能夠根據咱們本身的須要來給應用程序建立額外的線程。編程

2、Main Thread 和 Worker Thread數組

在Android當中，一般將線程分爲兩種，一種叫作Main Thread，除了Main Thread以外的線程均可稱爲Worker Thread。安全

當一個應用程序運行的時候，Android操做系統就會給該應用程序啓動一個線程，這個線程就是咱們的Main Thread，這個線程很是的重要，它主要用來加載咱們的UI界面，完成系統和咱們用戶之間的交互，並將交互後的結果又展現給咱們用戶，因此Main Thread又被稱爲UI Thread。網絡

Android系統默認不會給咱們的應用程序組件建立一個額外的線程，全部的這些組件默認都是在同一個線程中運行。然而，某些時候當咱們的應用程序須要完成一個耗時的操做的時候，例如訪問網絡或者是對數據庫進行查詢時，此時咱們的UI Thread就會被阻塞。例如，當咱們點擊一個Button，而後但願其從網絡中獲取一些數據，若是此操做在UI Thread當中完成的話，當咱們點擊Button的時候，UI線程就會處於阻塞的狀態，此時，咱們的系統不會調度任何其它的事件，更糟糕的是，當咱們的整個現場若是阻塞時間超過5秒鐘(官方是這樣說的)，這個時候就會出現 ANR (Application Not Responding)的現象，此時，應用程序會彈出一個框，讓用戶選擇是否退出該程序。對於Android開發來講，出現ANR的現象是絕對不能被容許的。多線程

另外，因爲咱們的Android UI控件是線程不安全的，因此咱們不能在UI Thread以外的線程當中對咱們的UI控件進行操做。所以在Android的多線程編程當中，咱們有兩條很是重要的原則必需要遵照：app

  • 絕對不能在UI Thread當中進行耗時的操做，不能阻塞咱們的UI Thread
  • 不能在UI Thread以外的線程當中操縱咱們的UI元素

 3、如何處理UI Thread 和 Worker Thread之間的通訊框架

既然在Android當中有兩條重要的原則要遵照，那麼咱們可能就有疑問了？咱們既不能在主線程當中處理耗時的操做，又不能在工做線程中來訪問咱們的UI控件，那麼咱們好比從網絡中要下載一張圖片，又怎麼能將其更新到UI控件上呢？這就關係到了咱們的主線程和工做線程之間的通訊問題了。在Android當中，提供了兩種方式來解決線程直接的通訊問題，一種是經過Handler的機制(這種方式在後面的隨筆中將詳細介紹),還有一種就是今天要詳細講解的 AsyncTask 機制。異步

4、AsyncTask

AsyncTask：異步任務，從字面上來講，就是在咱們的UI主線程運行的時候，異步的完成一些操做。AsyncTask容許咱們的執行一個異步的任務在後臺。咱們能夠將耗時的操做放在異步任務當中來執行，並隨時將任務執行的結果返回給咱們的UI線程來更新咱們的UI控件。經過AsyncTask咱們能夠輕鬆的解決多線程之間的通訊問題。

怎麼來理解AsyncTask呢？通俗一點來講，AsyncTask就至關於Android給咱們提供了一個多線程編程的一個框架，其介於Thread和Handler之間，咱們若是要定義一個AsyncTask，就須要定義一個類來繼承AsyncTask這個抽象類，並實現其惟一的一個 doInBackgroud 抽象方法。要掌握AsyncTask，咱們就必需要一個概念，總結起來就是: 3個泛型，4個步驟。

3個泛型指的是什麼呢？咱們來看看AsyncTask這個抽象類的定義，當咱們定義一個類來繼承AsyncTask這個類的時候，咱們須要爲其指定3個泛型參數：

AsyncTask　<Params, Progress, Result>
  • Params: 這個泛型指定的是咱們傳遞給異步任務執行時的參數的類型
  • Progress: 這個泛型指定的是咱們的異步任務在執行的時候將執行的進度返回給UI線程的參數的類型
  • Result: 這個泛型指定的異步任務執行完後返回給UI線程的結果的類型

 咱們在定義一個類繼承AsyncTask類的時候，必需要指定好這三個泛型的類型，若是都不指定的話，則都將其寫成Void，例如：

AsyncTask <Void, Void, Void>

4個步驟：當咱們執行一個異步任務的時候，其須要按照下面的4個步驟分別執行

  • onPreExecute(): 這個方法是在執行異步任務以前的時候執行，而且是在UI Thread當中執行的，一般咱們在這個方法裏作一些UI控件的初始化的操做，例如彈出要給ProgressDialog
  • doInBackground(Params... params): 在onPreExecute()方法執行完以後，會立刻執行這個方法，這個方法就是來處理異步任務的方法，Android操做系統會在後臺的線程池當中開啓一個worker thread來執行咱們的這個方法，因此這個方法是在worker thread當中執行的，這個方法執行完以後就能夠將咱們的執行結果發送給咱們的最後一個 onPostExecute 方法，在這個方法裏，咱們能夠從網絡當中獲取數據等一些耗時的操做
  • onProgressUpdate(Progess... values): 這個方法也是在UI Thread當中執行的，咱們在異步任務執行的時候，有時候須要將執行的進度返回給咱們的UI界面，例以下載一張網絡圖片，咱們須要時刻顯示其下載的進度，就可使用這個方法來更新咱們的進度。這個方法在調用以前，咱們須要在 doInBackground 方法中調用一個 publishProgress(Progress) 的方法來將咱們的進度時時刻刻傳遞給 onProgressUpdate 方法來更新
  • onPostExecute(Result... result): 當咱們的異步任務執行完以後，就會將結果返回給這個方法，這個方法也是在UI Thread當中調用的，咱們能夠將返回的結果顯示在UI控件上

 爲何咱們的AsyncTask抽象類只有一個 doInBackground 的抽象方法呢？？緣由是，咱們若是要作一個異步任務，咱們必需要爲其開闢一個新的Thread，讓其完成一些操做，而在完成這個異步任務時，我可能並不須要彈出要給ProgressDialog，我並不須要隨時更新個人ProgressDialog的進度條，我也並不須要將結果更新給咱們的UI界面，因此除了 doInBackground 方法以外的三個方法，都不是必須有的，所以咱們必需要實現的方法是 doInBackground 方法。

5、經過AsyncTask來從網絡上下載一張圖片

下面咱們就經過兩個代碼示例，來看看如何經過AsyncTask來從網絡上下載一張圖片，並更新到咱們的ImageView控件上。

①下載圖片時，彈出一個ProgressDialog，可是不顯示實時進度

咱們來看看佈局文件：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >

    <ImageView
        android:id="@+id/imageView"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="200dp"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:scaleType="fitCenter"/>

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_below="@+id/imageView"
        android:layout_centerHorizontal="true"
        android:layout_marginTop="41dp"
        android:text="從網絡上下載一張圖片" />

</RelativeLayout>

就是很簡單的一個ImageView控件和一個Button控件，當點擊Button控件時，彈出一個ProgressDialog，而後開啓一個異步任務，從網絡中下載一張圖片，並更新到咱們的ImageView上。這裏還要注意一點，若是咱們要使用手機訪問網絡，必須還要給其受權才行，在後續的學習當中，將會詳細講解Android當中的受權的知識。咱們來看看

AndroidManifest.xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.xiaoluo.android_asynctast"
    android:versionCode="1"
    android:versionName="1.0" >

    <uses-sdk
        android:minSdkVersion="8"
        android:targetSdkVersion="18" />
    
    <!-- 受權手機可以訪問網絡 -->
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
    
    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@drawable/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:theme="@style/AppTheme" >
        <activity
            android:name="com.xiaoluo.android_asynctast.MainActivity"
            android:label="@string/app_name" >
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>

</manifest>

接下來咱們來看看咱們的Activity代碼：

public class MainActivity extends Activity
{
    private Button button;
    private ImageView imageView;
    private ProgressDialog progressDialog;
    private final String IMAGE_PATH = "http://developer.android.com/images/home/kk-hero.jpg";
//    private final String IMAGE_PATH2 = "http://ww2.sinaimg.cn/mw690/69c7e018jw1e6hd0vm3pej20fa0a674c.jpg";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        button = (Button)findViewById(R.id.button);
        imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView);
        //    彈出要給ProgressDialog
        progressDialog = new ProgressDialog(MainActivity.this);
        progressDialog.setTitle("提示信息");
        progressDialog.setMessage("正在下載中，請稍後......");
        //    設置setCancelable(false); 表示咱們不能取消這個彈出框，等下載完成以後再讓彈出框消失
        progressDialog.setCancelable(false);
        //    設置ProgressDialog樣式爲圓圈的形式
        progressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER);
        
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener()
        {
            @Override
            public void onClick(View v)
            {
　　　　　　　　　// 在UI Thread當中實例化AsyncTask對象，並調用execute方法
                new MyAsyncTask().execute(IMAGE_PATH);
            }
        });
    }
    
    /**
     * 定義一個類，讓其繼承AsyncTask這個類
     * Params: String類型，表示傳遞給異步任務的參數類型是String，一般指定的是URL路徑
     * Progress: Integer類型，進度條的單位一般都是Integer類型
     * Result：byte[]類型，表示咱們下載好的圖片以字節數組返回
     * @author xiaoluo
     *
     */
    public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]>
    {
        @Override
        protected void onPreExecute()
        {
            super.onPreExecute();
            //    在onPreExecute()中咱們讓ProgressDialog顯示出來
            progressDialog.show();
        }
        @Override
        protected byte[] doInBackground(String... params)
        {
            //    經過Apache的HttpClient來訪問請求網絡中的一張圖片
            HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();
            HttpGet httpGet = new HttpGet(params[0]);
            byte[] image = new byte[]{};
            try
            {
                HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpGet);
                HttpEntity httpEntity = httpResponse.getEntity();
                if(httpEntity != null && httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK)
                {
                    image = EntityUtils.toByteArray(httpEntity);
                }
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
            finally
            {
                httpClient.getConnectionManager().shutdown();
            }
            return image;
        }
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values)
        {
            super.onProgressUpdate(values);
        }
        @Override
        protected void onPostExecute(byte[] result)
        {
            super.onPostExecute(result);
            //    將doInBackground方法返回的byte[]解碼成要給Bitmap
            Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length);
            //    更新咱們的ImageView控件
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
            //    使ProgressDialog框消失
            progressDialog.dismiss();
        }
    }
    
    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu)
    {
        getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
        return true;
    }

}

咱們來看看效果圖：

 

 

②帶有進度條更新的下載一張網絡圖片

下面這個代碼示例，將會在下載圖片的時候，顯示進度條的更新，配置文件都不變，咱們來看看Activity代碼：

public class MainActivity extends Activity
{
    private Button button;
    private ImageView imageView;
    private ProgressDialog progressDialog;
    private final String IMAGE_PATH = "http://developer.android.com/images/home/kk-hero.jpg";
//    private final String IMAGE_PATH2 = "http://ww2.sinaimg.cn/mw690/69c7e018jw1e6hd0vm3pej20fa0a674c.jpg";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        button = (Button)findViewById(R.id.button);
        imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView);
        //    彈出要給ProgressDialog
        progressDialog = new ProgressDialog(MainActivity.this);
        progressDialog.setTitle("提示信息");
        progressDialog.setMessage("正在下載中，請稍後......");
        //    設置setCancelable(false); 表示咱們不能取消這個彈出框，等下載完成以後再讓彈出框消失
        progressDialog.setCancelable(false);
        //    設置ProgressDialog樣式爲水平的樣式
        progressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL);
        
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener()
        {
            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                new MyAsyncTask().execute(IMAGE_PATH);
            }
        });
    }
    
    /**
     * 定義一個類，讓其繼承AsyncTask這個類
     * Params: String類型，表示傳遞給異步任務的參數類型是String，一般指定的是URL路徑
     * Progress: Integer類型，進度條的單位一般都是Integer類型
     * Result：byte[]類型，表示咱們下載好的圖片以字節數組返回
     * @author xiaoluo
     *
     */
    public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]>
    {
        @Override
        protected void onPreExecute()
        {
            super.onPreExecute();
            //    在onPreExecute()中咱們讓ProgressDialog顯示出來
            progressDialog.show();
        }
        @Override
        protected byte[] doInBackground(String... params)
        {
            //    經過Apache的HttpClient來訪問請求網絡中的一張圖片
            HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();
            HttpGet httpGet = new HttpGet(params[0]);
            byte[] image = new byte[]{};
            try
            {
                HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpGet);
                HttpEntity httpEntity = httpResponse.getEntity();
                InputStream inputStream = null;
                ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
                if(httpEntity != null && httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK)
                {
                    //    獲得文件的總長度
                    long file_length = httpEntity.getContentLength();
                    //    每次讀取後累加的長度
                    long total_length = 0;
                    int length = 0;
                    //    每次讀取1024個字節
                    byte[] data = new byte[1024];
                    inputStream = httpEntity.getContent();
                    while(-1 != (length = inputStream.read(data)))
                    {
                        //    每讀一次，就將total_length累加起來
                        total_length += length;
                        //    邊讀邊寫到ByteArrayOutputStream當中
                        byteArrayOutputStream.write(data, 0, length);
                        //    獲得當前圖片下載的進度
                        int progress = ((int)(total_length/(float)file_length) * 100);
                        //    時刻將當前進度更新給onProgressUpdate方法
                        publishProgress(progress);
                    }
                }
                image = byteArrayOutputStream.toByteArray();
                inputStream.close();
                byteArrayOutputStream.close();
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
            finally
            {
                httpClient.getConnectionManager().shutdown();
            }
            return image;
        }
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values)
        {
            super.onProgressUpdate(values);
            //    更新ProgressDialog的進度條
            progressDialog.setProgress(values[0]);
        }
        @Override
        protected void onPostExecute(byte[] result)
        {
            super.onPostExecute(result);
            //    將doInBackground方法返回的byte[]解碼成要給Bitmap
            Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length);
            //    更新咱們的ImageView控件
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
            //    使ProgressDialog框消失
            progressDialog.dismiss();
        }
    }
    
    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu)
    {
        getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
        return true;
    }

}

咱們來看看效果圖：

 

這樣咱們就可以經過AsyncTask來實現從網絡中下載一張圖片，而後將其更新到UI控件中，並時時刻刻的更新當前的進度這個功能了。

6、AsyncTask的重要知識點

在上面兩節已經詳細講解了AsyncTask的工做原理了，這裏咱們還要補充一下AsyncTask的一些其餘知識點：

1.Cancelling a Task

咱們能夠在任什麼時候刻來取消咱們的異步任務的執行，經過調用 cancel(boolean)方法，調用完這個方法後系統會隨後調用 isCancelled() 方法而且返回true。若是調用了這個方法，那麼在 doInBackgroud() 方法執行完以後，就不會調用 onPostExecute() 方法了，取而代之的是調用 onCancelled() 方法。爲了確保Task已經被取消了，咱們須要常常調用 isCancelled() 方法來判斷，若是有必要的話。

2.在使用AsyncTask作異步任務的時候必需要遵循的原則：

  • AsyncTask類必須在UI Thread當中加載，在Android Jelly_Bean版本後這些都是自動完成的
  • AsyncTask的對象必須在UI Thread當中實例化
  • execute方法必須在UI Thread當中調用
  • 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
  • AsyncTask任務只能被執行一次

 

到此，有關AsyncTask的總結就到此爲止了，本篇隨筆主要講解了Android中的多線程知識，而且詳細地講解了 AsyncTask 異步任務的概念和實現機制，並經過實例來了解 AsyncTask 的執行過程，最後還補充了 AsyncTask 的一些重要知識點，包括如何取消一個 AsyncTask 以及，咱們在使用 AsyncTask 時所必須遵循的規則。

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