Android 多線程----AsyncTask異步任務詳解

時間 2019-11-21

標籤 android 多線程 asynctask 異步任務詳解欄目 Android 简体版

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生命壹號：http://www.cnblogs.com/smyhvae/android

文章來源：http://www.cnblogs.com/smyhvae/p/3866570.html
數據庫

【正文】apache

本文將講解一下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。編程

1、Android當中的多線程：安全

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，裏面的組件都是運行在同一個線程裏的，這個線程稱之爲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。微信

2、Main Thread 和 Worker Thread：網絡

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。多線程

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，這個線程很是重要，它主要用來加載UI界面，完成系統和用戶之間的交互，並將交互後的結果又展現給用戶，因此Main Thread又被稱爲UI Thread。

Android系統默認不會給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操做的時候（如訪問網絡或者是對數據庫進行查詢），此時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，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(官方描述)，這個時候就會出現著名的ANR (Application Not Responding)的問題，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。

另外，因爲Android UI控件不是線程安全的，因此咱們不能在UI Thread以外的線程當中對UI控件進行操做。所以在Android的多線程編程當中，有兩條很是重要的原則必須遵照：

不能在UI Thread當中進行耗時操做，以避免阻塞UI Thread
不能在UI Thread以外的線程當中操縱UI元素

3、如何處理UI Thread 和 Worker Thread之間的通訊：

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？這就關係到了主線程和工做線程之間的通訊問題了。在Android當中，提供了異步消息處理機制的兩種方式來解決線程之間的通訊問題，一種是通過Handler的機制(這種方式在後面的博客中將詳細介紹),還有一種就是今天要詳細講解的 AsyncTask 機制。

4、AsyncTask：

AsyncTask：異步任務，從字面上來講，就是在UI主線程運行的時候，異步完成一些操做。AsyncTask容許咱們在後臺執行一個異步任務。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UI線程來更新UI控件。經過AsyncTask咱們能夠輕鬆解決多線程之間的通訊問題。

怎麼來理解AsyncTask呢？通俗來講，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。

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，須要爲其指定3個泛型參數：

AsyncTask　<Params, Progress, Result>

Params: 指定的是咱們傳遞給異步任務執行時的參數的類型
Progress: 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: 指定的是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，必須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時，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ProgressDialog
doInBackground(Params... params): 在onPreExecute()方法執行完後，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來執行這個方法（即在worker thread當中執行），執行完後將執行結果發送給最後一個 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，在異步任務執行的時候，有時須要將執行的進度返回給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) 的方法來將進度時時刻刻傳遞給 onProgressUpdate 方法來更新
onPostExecute(Result... result): 當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ProgressDialog，並不須要隨時更新ProgressDialog的進度條，也並不須要將結果更新給UI界面，因此除了 doInBackground 方法以外的三個方法，都不是必須有的，所以必需要實現的方法是 doInBackground 方法。

4個步驟簡潔版描述以下：

　　第一步：表示任務執行前的操做

　　第二步：主要完成耗時操做

　　第三步：主要是更新UI操做

　　第四步：產生最終結果

如下實例中表明的含義爲：

　　第一步：顯示進度條

　　第二步：（此任務必不可少）在後臺執行任務，將進度值傳給第三步，將結果傳給第四步；

　　第三步：進度值更新

　　第四步：產生最終結果

5、【實例】經過AsyncTask來從網絡上下載一張圖片：

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

在這以前，必需要執行的操做是：添加網絡受權。下面的例子將有詳細的操做描述。

【實例一】從網絡下載圖片，彈出一個ProgressDialog，但不顯示實時進度：

1、添加網絡受權：

由於手機默認不能訪問網絡，因此首先要在清單文件 AndroidManifest.xml中添加網絡受權。

方法以下：

打開AndroidManifest.xml文件，點擊"Permissions"按鈕，而後點擊「Add」：

彈出對話框後，選擇最後一項：Users Permission：

接着選擇其中的Internet選項：

按Ctrl+S保存便可。

緊接着，咱們在清單文件中就能看到對應自動生成的代碼：

其實，直接在AndroidManifest.xml文件中添加上這一行代碼也是能夠的。

二、完整版代碼以下：

activity_main.xml的代碼：

<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" android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin" tools:context=".MainActivity" >
    <ImageView android:id="@+id/imageView1" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_alignParentTop="true" android:layout_centerHorizontal="true" />
    <Button android:id="@+id/button1" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_alignParentBottom="true" android:layout_centerHorizontal="true" android:layout_marginBottom="136dp" android:text="下載網絡圖片" />
</RelativeLayout>

MainActivity.java的代碼：

package com.example.downloadimage01; import org.apache.http.HttpEntity; import org.apache.http.HttpResponse; import org.apache.http.client.HttpClient; import org.apache.http.client.methods.HttpGet; import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient; import org.apache.http.util.EntityUtils; import android.app.Activity; import android.app.ProgressDialog; import android.graphics.Bitmap; import android.graphics.BitmapFactory; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.view.Menu; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.ImageView; public class MainActivity extends Activity { private ImageView imageView ; private Button button ; private ProgressDialog dialog ; //來自網絡的圖片
    private String image_path = "http://imgsrc.baidu.com/forum/pic/item/7c1ed21b0ef41bd51a5ac36451da81cb39db3d10.jpg" ; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); //添加彈出的對話框
        dialog = new ProgressDialog(this) ; dialog.setTitle("提示") ; dialog.setMessage("正在下載圖片，請稍後···") ; imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView1) ; button = (Button)findViewById(R.id.button1) ; button.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { //點擊按鈕時，執行異步任務的操做
                new DownTask().execute(image_path) ; } }) ; //注意，這個地方的分號容易遺忘
 } /* * 異步任務執行網絡下載圖片 * */
    public class DownTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> { //上面的方法中，第一個參數：網絡圖片的路徑，第二個參數的包裝類：進度的刻度，第三個參數：任務執行的返回結果
 @Override //在界面上顯示進度條
        protected void onPreExecute() { dialog.show() ; }; protected Bitmap doInBackground(String... params) {  //三個點，表明可變參數 //使用網絡連接類HttpClient類完成對網絡數據的提取
            HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient() ; HttpGet httpget = new HttpGet(params[0]) ; Bitmap bitmap = null ; try { HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpget) ; if(httpResponse.getStatusLine().getStatusCode()==200){ HttpEntity httpEntity = httpResponse.getEntity() ; byte[] data = EntityUtils.toByteArray(httpEntity); bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length); } } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block
 e.printStackTrace(); } return bitmap; } //主要是更新UI
 @Override protected void onPostExecute(Bitmap result) { super.onPostExecute(result); imageView.setImageBitmap(result) ;//更新UI
 dialog.dismiss() ; } } @Override public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
 getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu); return true; } }

運行後，點擊按鈕，顯示結果以下：

【實例二】從網絡下載圖片，彈出能顯示進度值的對話框：

注：既然要顯示進度值，因此此處的進度條風格要設置爲水平。

一、添加網絡受權（同上）

二、完整版代碼以下：

activity_main.xml的代碼和【實例一】中的同樣；

MainActivity.java的代碼：

  1 package com.example.smyh001downloadimage01;
  2 
  3 import java.io.ByteArrayOutputStream;
  4 import java.io.InputStream;
  5 
  6 import org.apache.http.HttpEntity;
  7 import org.apache.http.HttpResponse;
  8 import org.apache.http.client.HttpClient;
  9 import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
 10 import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;
 11 
 12 import android.app.Activity;
 13 import android.app.ProgressDialog;
 14 import android.graphics.Bitmap;
 15 import android.graphics.BitmapFactory;
 16 import android.os.AsyncTask;
 17 import android.os.Bundle;
 18 import android.view.Menu;
 19 import android.view.View;
 20 import android.view.View.OnClickListener;
 21 import android.widget.Button;
 22 import android.widget.ImageView;
 23 
 24 public class MainActivity extends Activity {
 25 
 26     private ImageView imageView ;
 27     private Button button ;   
 28     private ProgressDialog dialog ;
 29     //來自網絡的圖片
 30     private String image_path = "http://imgsrc.baidu.com/forum/pic/item/7c1ed21b0ef41bd51a5ac36451da81cb39db3d10.jpg" ;
 31     @Override
 32     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 33         super.onCreate(savedInstanceState);
 34         setContentView(R.layout.activity_main);
 35         
 36         //添加彈出的對話框
 37         dialog = new ProgressDialog(this) ;
 38         dialog.setTitle("提示") ;
 39         dialog.setMessage("正在下載圖片，請稍後···") ;
 40         //將進度條設置爲水平風格，讓其可以顯示具體的進度值
 41         dialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL) ;
 42         dialog.setCancelable(false) ; //用了這個方法以後，直到圖片下載完成，進度條纔會消失（即便在這以前點擊了屏幕）
 43         
 44         imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView1) ;
 45         button = (Button)findViewById(R.id.button1) ;
 46         button.setOnClickListener(new OnClickListener() {
 47             
 48             @Override
 49             public void onClick(View v) {
 50             //點擊按鈕時，執行異步任務的操做
 51                 new DownTask().execute(image_path) ;
 52             }
 53         }) ;   //注意，這個地方的分號容易遺忘
 54 
 55     }    
 56 
 57 
 58     /* 
 59      * 異步任務執行網絡下載圖片
 60      * */
 61     public class DownTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]> {
 62     //上面的方法中，第一個參數：網絡圖片的路徑，第二個參數的包裝類：進度的刻度，第三個參數：任務執行的返回結果
 63         @Override
 64         //在界面上顯示進度條
 65         protected void onPreExecute() {
 66             dialog.show() ;
 67         };
 68 
 69         protected byte[] doInBackground(String... params) {  //三個點，表明可變參數
 70             //使用網絡連接類HttpClient類完成對網絡數據的提取，即完成對圖片的下載功能
 71             HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient() ;
 72             HttpGet httpget = new HttpGet(params[0]) ;
 73             byte[] result = null ;
 74             ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream() ;
 75             InputStream inputStream = null ;
 76             
 77             try {
 78                 HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpget) ;
 79                 if(httpResponse.getStatusLine().getStatusCode()==200){
 80                     
 81                     HttpEntity httpEntiry = httpResponse.getEntity();
 82                     inputStream = httpEntiry.getContent();
 83                     //    先要得到文件的總長度
 84                     long file_length = httpResponse.getEntity().getContentLength() ;
 85                     int len = 0 ;
 86                     //    每次讀取1024個字節
 87                     byte[] data = new byte[1024] ;  
 88                     //    每次讀取後累加的長度
 89                     int total_length = 0 ;          
 90                     while ((len = inputStream.read(data))!=-1) {
 91                         //    每讀一次，就將total_length累加起來
 92                         total_length+=len ;
 93                         //    獲得當前圖片下載的進度
 94                         int progress_value = (int) ((total_length / (float)file_length)*100);
 95                         //    時刻將當前進度更新給onProgressUpdate方法
 96                         publishProgress(progress_value) ;
 97                         outputStream.write(data, 0, len);
 98                     }
 99                     //    邊讀邊寫到ByteArrayOutputStream當中
100                     result = outputStream.toByteArray();
101                     //bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length) ;
102                 }
103             }  catch (Exception e) {
104                 // TODO Auto-generated catch block
105                 e.printStackTrace();
106             } finally {
107                 httpClient.getConnectionManager().shutdown();
108             }
109             return result;
110         }
111             
112         @Override
113         protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
114             // TODO Auto-generated method stub
115             super.onProgressUpdate(values);
116             //    更新ProgressDialog的進度條
117             dialog.setProgress(values[0]);
118         }
119         
120         //主要是更新UI        
121         @Override
122         protected void onPostExecute(byte[] result) { 
123             super.onPostExecute(result);
124             //    將doInBackground方法返回的byte[]解碼成要給Bitmap
125             Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length) ;
126             //    更新咱們的ImageView控件
127             imageView.setImageBitmap(bitmap) ;//更新UI
128             //    使ProgressDialog框消失
129             dialog.dismiss() ;    
130         }        
131     }
132 
133     @Override
134     public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
135         // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
136         getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
137         return true;
138     }
139     
140 }

運行後，顯示結果以下：

【工程文件】

連接：http://pan.baidu.com/s/1dDvhXkt

密碼：47ce

6、AsyncTask的重要知識點：

明白了AsyncTask的工做原理後，繼續補充一下AsyncTask的一些其餘知識點：

一、Cancelling a Task

咱們能夠在任什麼時候刻來取消異步任務的執行，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。若是有必要的話，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。

二、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的四個方法，這些都是由Android系統自動調用的
AsyncTask任務只能被執行一次

【總結】

到此，有關AsyncTask的總結就到此爲止了，本文主要講解了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 以及在使用 AsyncTask 時所必須遵循的規則。建議初學者（包括我）在理解這方面的問題時能夠多參考官方的API文檔。