使用AsyncTask異步更新UI界面及原理分析

時間  2019-11-15
標籤 使用 asynctask 異步 更新 界面 原理 分析 简体版
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概述： AsyncTask是在Android SDK 1.5以後推出的一個方便編寫後臺線程與UI線程交互的輔助類。AsyncTask的內部實現是一個線程池，全部提交的異步任務都會在這個線程池中的工做線程內執行，當工做線程須要跟UI線程交互時，工做線程會經過向在UI線程建立的Handler傳遞消息的方式，調用相關的回調函數，從而實現UI界面的更新。java

AsyncTask抽象出後臺線程運行的五個狀態，分別是：一、準備運行，二、正在後臺運行，三、進度更新，四、完成後臺任務，五、取消任務，對於這五個階段，AsyncTask提供了五個回調函數：
一、準備運行：onPreExecute(),該回調函數在任務被執行以後當即由UI線程調用。這個步驟一般用來創建任務，在用戶接口（UI）上顯示進度條。
二、正在後臺運行：doInBackground(Params...),該回調函數由後臺線程在onPreExecute()方法執行結束後當即調用。一般在這裏執行耗時的後臺計算。計算的結果必須由該函數返回，並被傳遞到onPostExecute()中。在該函數內也能夠使用publishProgress(Progress...)來發佈一個或多個進度單位(unitsof progress)。這些值將會在onProgressUpdate(Progress...)中被髮布到UI線程。
3. 進度更新：onProgressUpdate(Progress...),該函數由UI線程在publishProgress(Progress...)方法調用完後被調用。通常用於動態地顯示一個進度條。
4. 完成後臺任務：onPostExecute(Result),當後臺計算結束後調用。後臺計算的結果會被做爲參數傳遞給這一函數。
五、取消任務：onCancelled ()，在調用AsyncTask的cancel()方法時調用
AsyncTask的構造函數有三個模板參數：
1.Params，傳遞給後臺任務的參數類型。
2.Progress，後臺計算執行過程當中，進步單位（progress　units）的類型。（就是後臺程序已經執行了百分之幾了。）
3.Result， 後臺執行返回的結果的類型。
AsyncTask並不老是須要使用上面的所有3種類型。標識不使用的類型很簡單，只須要使用Void類型便可。
例子：從網絡上下載圖片，下載完成後在UI界面上顯示出來，並會模擬下載進度更新。
AsyncTaskActivity.java android

1 package com.szy.demo;
2
3 import org.apache.http.HttpResponse;
4 import org.apache.http.client.HttpClient;
5 import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
6 import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;
7
8 import android.app.Activity;
9 import android.graphics.Bitmap;
10 import android.graphics.BitmapFactory;
11 import android.os.AsyncTask;
12 import android.os.Bundle;
13 import android.view.View;
14 import android.view.View.OnClickListener;
15 import android.widget.Button;
16 import android.widget.ImageView;
17 import android.widget.ProgressBar;
18 import android.widget.Toast;
19
20 /**
21  *@author  coolszy
22  *@date 2012-3-1
23  *@blog  http://blog.92coding.com
24  */
25 public class AsyncTaskActivity extends Activity
26 {
27
28  private ImageView mImageView;
29  private Button mBtnDownload;
30  private ProgressBar mProgressBar;
31
32  @Override
33  public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
34  {
35   super.onCreate(savedInstanceState);
36   setContentView(R.layout.main);
37
38   mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageView);
39   mBtnDownload = (Button) findViewById(R.id.btnDownload);
40   mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progressBar);
41   mBtnDownload.setOnClickListener(new OnClickListener()
42   {
43    @Override
44    public void onClick(View v)
45    {
46     GetImageTask task = new GetImageTask();
47     task.execute("http://www.baidu.com/img/baidu_sylogo1.gif");
48    }
49   });
50  }
51
52  class GetImageTask extends AsyncTask<String, Integer, Bitmap>
53  {
54   /**
55    * 處理後臺執行的任務，在後臺線程執行
56    */
57   @Override
58   protected Bitmap doInBackground(String... params)
59   {
60    publishProgress(0);// 將會調用onProgressUpdate(Integer... progress)方法
61    HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();
62    publishProgress(30);
63    HttpGet httpGet = new HttpGet(params[0]);// 獲取csdn的logo
64    final Bitmap bitmap;
65    try
66    {
67     HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpGet);
68     //獲取返回圖片
69     bitmap = BitmapFactory.decodeStream(httpResponse.getEntity().getContent());
70    } catch (Exception e)
71    {
72
73     return null;
74    }
75    publishProgress(100);
76    return bitmap;
77   }
78
79   /**
80    * 在調用publishProgress以後被調用，在UI線程執行
81    */
82   protected void onProgressUpdate(Integer... progress)
83   {
84    mProgressBar.setProgress(progress[0]);// 更新進度條的進度
85   }
86
87   /**
88    * 後臺任務執行完以後被調用，在UI線程執行
89    */
90   protected void onPostExecute(Bitmap result)
91   {
92    if (result != null)
93    {
94     Toast.makeText(AsyncTaskActivity.this, "成功獲取圖片", Toast.LENGTH_LONG).show();
95     mImageView.setImageBitmap(result);
96    } else
97    {
98     Toast.makeText(AsyncTaskActivity.this, "獲取圖片失敗", Toast.LENGTH_LONG).show();
99    }
100   }
101
102   /**
103    * 在 doInBackground(Params...)以前被調用，在UI線程執行
104    */
105   protected void onPreExecute()
106   {
107    mImageView.setImageBitmap(null);
108    mProgressBar.setProgress(0);// 進度條復位
109   }
110
111   /**
112    * 在UI線程執行
113    */
114   protected void onCancelled()
115   {
116    mProgressBar.setProgress(0);// 進度條復位
117   }
118  }
119
120 }

Activity佈局文件main.xmlapache

1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
3  android:orientation="vertical"
4  android:layout_width="fill_parent"
5  android:layout_height="fill_parent">
6  <ProgressBar
7   android:id="@+id/progressBar"
8   android:layout_width="fill_parent"
9   android:layout_height="wrap_content"
10   style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"></ProgressBar>
11  <Button
12   android:id="@+id/btnDownload"
13   android:layout_width="wrap_content"
14   android:layout_height="wrap_content"
15   android:text="下載圖片"/>
16  <ImageView
17   android:id="@+id/imageView"
18   android:layout_height="wrap_content"
19   android:layout_width="wrap_content" />
20 </LinearLayout>

記得在AndroidManifest.xml加入相關權限網絡

1 <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

運行結果：  
 <a href="http://blog.92coding.com/wp-content/uploads/2012/03/AsyncTaskDemo.jpg" class="cboxElement" rel="example4" 362"="" style="text-decoration: none; color: rgb(1, 150, 227);">若水工做室
AsyncTask的實現原理
在分析實現流程以前，咱們先了解一下AsyncTask有哪些成員變量。app

1 private static final int CORE_POOL_SIZE =5;//5個核心工做線程
2 private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128;//最多128個工做線程
3 private static final int KEEP_ALIVE = 1;//空閒線程的超時時間爲1秒
4 private static final BlockingQueue<Runnable> sWorkQueue =
5             new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10);//等待隊列
6 private static final ThreadPoolExecutorsExecutor = new
7       ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,
8             MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS,
9             sWorkQueue,sThreadFactory);//線程池是靜態變量，全部的異步任務都會放到這個線程池的工做線程內執行。

當點擊「下載圖片」按鈕以後會新建一個GetImageTask對象：異步

1 GetImageTask task = new GetImageTask();

此時會調用父類AsyncTask的構造函數：
AsyncTask.javaide

1 public AsyncTask()
2 {
3  mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>()
4  {
5   public Result call() throws Exception
6   {
7    Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
8    return doInBackground(mParams);
9   }
10  };
11
12  mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker)
13  {
14   @Override
15   protected void done()
16   {
17    Message message;
18    Result result = null;
19    try
20    {
21     result = get();
22    } catch (InterruptedException e)
23    {
24     android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
25    } catch (ExecutionException e)
26    {
27     throw new RuntimeException("An error occured while executing doInBackground()", e.getCause());
28    } catch (CancellationException e)
29    {
30     message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL, new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null));
31     message.sendToTarget();// 取消任務，發送MESSAGE_POST_CANCEL消息
32     return;
33    } catch (Throwable t)
34    {
35     throw new RuntimeException("An error occured while executing " + "doInBackground()", t);
36    }
37
38    message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result));// 完成任務，發送MESSAGE_POST_RESULT消息並傳遞result對象
39    message.sendToTarget();
40   }
41  };
42 }

WorkerRunnable類實現了callable接口的call()方法，該函數會調用咱們在AsyncTask子類中實現的doInBackground(mParams)方法，因而可知，WorkerRunnable封裝了咱們要執行的異步任務。FutureTask中的protected void done() {}方法實現了異步任務狀態改變後的操做。當異步任務被取消，會向UI線程傳遞MESSAGE_POST_CANCEL消息，當任務成功執行，會向UI線程傳遞MESSAGE_POST_RESULT消息，並把執行結果傳遞到UI線程。
由此可知，AsyncTask在構造的時候已經定義好要異步執行的方法doInBackground(mParams)和任務狀態變化後的操做（包括失敗和成功）。
當建立完GetImageTask對象後，執行函數

1 task.execute("http://www.baidu.com/img/baidu_sylogo1.gif");

此時會調用AsyncTask的execute(Params...params)方法
AsyncTask.java佈局

1 public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params)
2 {
3  if (mStatus != Status.PENDING)
4  {
5   switch (mStatus)
6   {
7   case RUNNING:
8    throw newIllegalStateException("Cannot execute task:" + " the taskis already running.");
9   case FINISHED:
10    throw newIllegalStateException("Cannot execute task:" + " the taskhas already been executed " + "(a task canbe executed only once)");
11   }
12  }
13  mStatus = Status.RUNNING;
14  onPreExecute();// 運行在ui線程，在提交任務到線程池以前執行
15  mWorker.mParams = params;
16  sExecutor.execute(mFuture);// 提交任務到線程池
17  return this;
18 }

當任務正在執行或者已經完成，會拋出IllegalStateException，由此可知咱們不可以重複調用execute(Params...params)方法。在提交任務到線程池以前，調用了onPreExecute()方法。而後才執行sExecutor.execute(mFuture)是任務提交到線程池。
前面咱們說到，當任務的狀態發生改變時（一、執行成功二、取消執行三、進度更新），工做線程會向UI線程的Handler傳遞消息，Handler要處理其餘線程傳遞過來的消息。在AsyncTask中，InternalHandler是在UI線程上建立的，它接收來自工做線程的消息，實現代碼以下：
AsyncTask.javaui

1 private static class InternalHandler extends Handler
2 {
3  @SuppressWarnings({"unchecked","RawUseOfParameterizedType"})
4         @Override
5         public voidhandleMessage(Message msg) {
6             AsyncTaskResult result =(AsyncTaskResult) msg.obj;
7             switch (msg.what) {
8                 caseMESSAGE_POST_RESULT:
9                     // There is onlyone result
10                     result.mTask.finish(result.mData[0]);//執行任務成功
11                     break;
12                 caseMESSAGE_POST_PROGRESS:
13                    result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);//進度更新
14                     break;
15                 caseMESSAGE_POST_CANCEL:
16                     result.mTask.onCancelled();//取消任務
17                     break;
18             }
19         }
20 }

當接收到消息以後，AsyncTask會調用自身相應的回調方法。

總結：一、 AsyncTask的本質是一個靜態的線程池，AsyncTask派生出的子類能夠實現不一樣的異步任務，這些任務都是提交到靜態的線程池中執行。
二、線程池中的工做線程執行doInBackground(mParams)方法執行異步任務
三、當任務狀態改變以後，工做線程會向UI線程發送消息，AsyncTask內部的InternalHandler響應這些消息，並調用相關的回調函數

實例代碼下載地址：http://115.com/file/an99m34l#AsyncTaskDemo.rar

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