Android異步任務（AsyncTask）的設計思想
AsyncTask在Android十分經常使用，那爲何如此經常使用呢，不用行不行呢，內部又是怎麼實現的呢，爲何Java的API中沒有這個類呢，看完本文後，你將會知道答案。html
這裏說有設計思想是我根據查看Android源代碼提煉出來的代碼邏輯，因此不會跟Google工程師的原始設計思想100%符合（也有多是0%），可是本文必定能夠幫助你理解AsyncTask，也可能有一些你之前沒有發現的內容。java
你們都知道，Android的主線程（又叫UI線程，線程ID爲1）有一些限制策略，使得主線程有些事作不了，好比訪問網絡就不容許，不然就是報，但在2.3以後的版本，你能夠經過添加如下代碼更改其限制策略，從而強制使得主線程能夠訪問網絡：android
if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT > 9) {
StrictMode.ThreadPolicy policy = new StrictMode.ThreadPolicy.Builder().permitAll().build();
StrictMode.setThreadPolicy(policy);
}
不過StrictMode是一個開發工具主要用於偵測主線程中的磁盤和網絡訪問，而不是讓你作這「壞」事，其實Android這樣限制是有好處的，強制讓開發者重視用戶體驗，一個反面例子是Windows，主線程裏什麼均可以作，一些很懶的開發者就把全部任務放到主線程裏，使得線程常常好卡，好比編輯器UE或Notepad++打開了一個網絡上（如samba服務器）的文件，若是忽然網絡中斷了，那你的整個編輯器都卡住，要等很久纔會有反應，不過我不肯定那是否是由於主線程裏訪問了網絡，不過Windows常常由於這個緣由卡。還有一個正面例子是iOS，極其注意響應速度，因此當有用戶輸入事件時，其內核都有相應的調度，從而優先響應用戶操做。服務器
仍是回到正題，就是由於主線程的這些限制使開發者不得不寫多個線程，固然，你也能夠不用AsyncTask，不過你不用也避免不了多線程，若是你不用，就是可能要用Handler和Thread了，我想不少人初學的時候就是那麼幹的，包括我，由於那時頗有可能尚未發現有這個類，因而就常常寫Handler和Thread的了，寫着寫着就發現有一些代碼是相同的，你寫的Handler和Thread匿名類確定是重複代碼，以下：網絡
final Handler handler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
System.out.println("The hard have done!");
// ... front end code
}
};
new Thread() {
public void run() {
doHardWork();
handler.sendEmptyMessage(0);
}
private void doHardWork() {
// ... back end code
}
}.start();
你可能想到要複用這些代碼，固然，你能夠經過Copy的方式來複用這段代碼，用的時候只要在省略號處寫入你的代碼就能夠了，但更好的複用是將其用一個類封裝起來，好吧，那咱們就簡單的封裝一下吧，因而，就變成了這樣：多線程
public class HandlerAndThread {
private Handler handler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
System.out.println("The hard have done!");
//...
}
};
public void doInBackground() {
new Thread() {
public void run() {
doHardWork();
handler.sendEmptyMessage(0);
}
private void doHardWork() {
// ...
}
};
}
}
這樣好像還不行，由於沒法告訴後臺線程作什麼事，作完了也不知道通知，要複用仍是得Copy代碼，咱們能夠加兩個方法，一個在前臺調用一個在後臺調用，只要定義一個新類就能夠實現複用，因而代碼變成這樣：架構
public class HandlerAndThread {
private Handler handler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
System.out.println("The hard have done!");
runInFrontend(); // added
}
};
public void doInBackground() {
new Thread() {
public void run() {
doHardWork();
handler.sendEmptyMessage(0);
}
private void doHardWork() {
runInBackend(); //added
}
};
}
//added
protected void runInBackend() {
}
//added
protected void runInFrontend() {
}
}
一個可複用的類就出爐了，咱們寫一個子類，並用一個Activity來調用一下吧：oracle
public class MainActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
new SubHandlerAndThread().doInBackground();
}
class SubHandlerAndThread extends HandlerAndThread {
protected void runInBackend() {
try {
Thread.sleep(10 * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
protected void runInFrontend() {
System.out.println("Task has been done");
}
}
}
這樣是否是比直接寫Thread和Handler簡潔了許多呢，這裏我是用sleep來模似長時間事務的，若是在真實的環境中，咱們多是要下載，若是是下載，咱們可能但願傳入個下載地址的參數到後臺線程，來讓他按咱們的須要下載，咱們給加doInBackground方法加一個參數，因而HandlerAndThread類的代碼就變成這樣：編輯器
public class HandlerAndThread {
...
public void doInBackground(final String url) { // added url
new Thread() {
public void run() {
doHardWork();
handler.sendEmptyMessage(0);
}
private void doHardWork() {
runInBackend(url); // added url
}
};
}
protected void runInBackend(String url) { // added url
}
...
}
而調用類的代碼變成這樣：ide
public class MainActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
String url = "http://path/to/file";
new SubHandlerAndThread().doInBackground(url); //added url
}
class SubHandlerAndThread extends HandlerAndThread {
@Override
protected void runInBackend(String url) { // added url
System.out.println("Start download from url:" + url);
try {
Thread.sleep(10 * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
protected void runInFrontend() {
System.out.println("finish download");
}
}
}
假如是下一個文件呢，咱們是否是加一個進度更新的方法呢，因而又變成這樣：
public class HandlerAndThread {
private Handler handler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) { // added
case 0:
runInFrontend();
break;
case 1:
runInFrontendProgress(msg.arg1);
break;
}
}
};
...
final protected void publishProgress(int progress) { // added
handler.obtainMessage(1, progress, 0);
}
protected void runInFrontendProgress(int progress) { // added
}
}
public class MainActivity extends Activity {
...
class SubHandlerAndThread extends HandlerAndThread {
@Override
protected void runInBackend(String url) {
System.out.println("Start download from url:" + url);
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrack();
}
publishProgress(i*10); // added
}
}
...
@Override
protected void runInFrontendProgress(int progress) { // added
System.out.println("Progress: " + progress);
}
}
}
你可能已經沒有耐心一版一版的進化了，那我就跳躍一下吧，一次多加幾條須要：1、咱們下載完了可能要獲得文件的路徑，因此咱們給runInFrontend方法加一個輸入參數filePath表示路徑；2、把子類必須實現的方法改爲抽象方法，類也改爲抽象方法；我把代碼中的一些方法名改一下，使其更好理解，把doInBackground改成execute，把runInFrontend改成onPostExecute，把runInFrontendProgress改成onProgressUpdate。最終版以下：
public abstract class HandlerAndThread {
private Handler handler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case 0:
onPostExecute((String) msg.obj);
break;
case 1:
onProgressUpdate(msg.arg1);
break;
}
}
};
public void doInBackground(final String url) {
new Thread() {
public void run() {
String result = runInBackend(url);
handler.obtainMessage(0, result);
}
};
}
final protected void publishProgress(int progress) {
handler.obtainMessage(1, progress, 0);
}
abstract protected String runInBackend(String url);
protected void onPostExecute(String filePath) { }
protected void onProgressUpdate(int progress) { }
}
public class MainActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
String url = "http://path/to/file";
new SubHandlerAndThread().doInBackground(url);
}
class SubHandlerAndThread extends HandlerAndThread {
@Override
protected String runInBackend(String url) {
System.out.println("Start download from url:" + url);
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
publishProgress(i*10);
}
return "/path/to/file";
}
@Override
protected void onPostExecute(String filePath) {
System.out.println("Download finished");
}
@Override
protected void onProgressUpdate(int progress) {
System.out.println("Progress: " + progress);
}
}
}
這是否是跟Android的AsyncTask很像呢，我想Google就是因爲這種需求作出這個類的，Android官網是這樣描述AsyncTask的：
This class allows to perform background operations and publish results on the UI thread without having to manipulate threads and/or handlers.
意思是這個類使得：不使用Thread和Handler，就能夠在後臺執行操做而後在發佈結果到UI線程。其實他內部的實現就是封裝了Thread和Handler，因此你就沒必要要直接用這兩個低層類了，但他的目的也是代碼複用，他的實現跟咱們上面寫的類也差很少。主要有這幾點不一樣：1、AsyncTask使用了線程池而不是單個線程去執行後臺任務，該線程池是整個進程共用的，是由於他的線程池對象是一個靜態成員變量，這一點不少人搞錯，誤覺得AsyncTask越來建立的線程越多，這不是絕對正確的，由於線程池會根據負載動態調整的，並且有最大值和空閒超時，AsyncTask的配置是最小5，最大128，空閒超時1秒，固然你也能夠配置成線程數根據任務數線程遞增，關於線程池，可參考這裏，後續我會在博客寫文章討論Java線程池；2、AsyncTask的輸入和輸出參數使用了泛型；3、AsyncTask支持中斷當前任務。
如今知道了AsyncTask的設計思想了吧，是否是很簡單呢，因此建議童鞋們去看一下它的源碼，反正我寫代碼時有查看源碼的習慣，由於我會好奇它是如何實現的，看源碼有不少好處，如能夠學到好的API設計思想，軟件架構，特別是當你遇到技術問題沒法解決，網上也搜索不到時，你能夠經過查看源碼來找到解決辦法，我就常常這麼幹。
因此提議你們在開發時學會看源碼利用源碼，必定要耐心，一篇看不懂不要氣餒，多看幾篇必定會看懂的。
參考資料：
- 1. Android的異步任務AsyncTask
- 2. Android異步任務–AsyncTask
- 3. Android AsyncTask異步任務（二）
- 4. Android——AsyncTask(異步任務)
- 5. Android異步任務AsyncTask
- 6. Android-AsyncTask異步任務（一）
- 7. Android 異步任務 AsyncTask ProgressDialog
- 8. AsyncTask 異步任務
- 9. 異步任務（AsyncTask）
- 10. AsyncTask異步任務
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