Android：AsyncTask工作原理分析

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版本：2
作者：陈小默
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发布于 作业部落(原)

AsyncTask基本介绍

AsyncTask是Android提供的一种轻量级异步任务类，它可以使用线程池执行后台任务。其使用Handler作为子线程与主线程交互的桥梁。

从图中我们可以看出AsyncTask中方法的执行方向。

AsyncTask的工作原理

这里我们先从executeOnExecutor()方法着手

    @MainThread
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
            Params... params) {
        if (mStatus != Status.PENDING) {
            switch (mStatus) {
                case RUNNING:
                    throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                            + " the task is already running.");
                case FINISHED:
                    throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                            + " the task has already been executed "
                            + "(a task can be executed only once)");
            }
        }
        mStatus = Status.RUNNING;
        onPreExecute();
        mWorker.mParams = params;
        exec.execute(mFuture);
        return this;
    }

从第一行的注解可以看出该方法必须执行在主线程当中，并且从第五行的switch-case和第十六行的设置标志位可以看出该方法只能被执行一次。并且在正式执行前调用了第十八行的onPreExecute()方法。所以我们可以在重写该方法时执行要一些准备工作。最后的重点是第二十一行，这里使用我们传入的线程池执行后台计算。

我们查看一下第二十行的mWorker是如何工作的：

    private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker;
    ...
    private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {
        Params[] mParams;
    }
    ...
    public interface Callable<V> {
        V call() throws Exception;
    }
    ...
    mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
            public Result call() throws Exception {
                mTaskInvoked.set(true);
                Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                //noinspection unchecked
                Result result = doInBackground(mParams);
                Binder.flushPendingCommands();
                return postResult(result);
            }
        };
    ...
    private Result postResult(Result result) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
                new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
        message.sendToTarget();
        return result;
    }

通过第十八行和第二十行可以看出当mWorker的Call方法被调用时执行了doInBackground方法，并且将放回结果提交给了postResult方法。postResult方法将消息传递给了Handler：

    private static class InternalHandler extends Handler {
        public InternalHandler() {
            super(Looper.getMainLooper());
        }
        @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj;
            switch (msg.what) {
                case MESSAGE_POST_RESULT:
                    result.mTask.finish(result.mData[0]);
                    break;
                case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                    result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                    break;
            }
        }
    }
    ...
    private void finish(Result result) {
        if (isCancelled()) {
            onCancelled(result);
        } else {
            onPostExecute(result);
        }
        mStatus = Status.FINISHED;
    }

这里的Handler的操作也解释了为什么onCancelled和onPostExecute是互斥的。

接下来我们查看一下直接使用execute()方法时内部发生的事情

    @MainThread
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }

可以看出该方法还是执行了executeOnExecutor方法，可是我们并没有传入线程池，这里使用的线程池是什么东西呢？

    public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
    ...
    private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
    ...
    public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
            = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                    TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
    ...
    private static class SerialExecutor implements Executor {
        final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
        Runnable mActive;
        public synchronized void execute(final Runnable r) {
            mTasks.offer(() -> {
                    try {
                        r.run();
                    } finally {
                        scheduleNext();
                    }
            });
            if (mActive == null) {
                scheduleNext();
            }
        }
        protected synchronized void scheduleNext() {
            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
            }
        }
    }

这里execute执行的方法是将刚刚的runnable对象放入任务队列当中，此时并没有去立即执行。接下来当当前没有正在活动的对象时，调用调度方法去从任务列表中取出一个任务交由THREAD_POOL_EXECUTOR线程池中去执行，并且由于execute将scheduleNext方法包装进了任务方法，这就导致只要任务列表还有任务就能不断的串行执行。由此可以看出，sDefaultExecutor的工作并不是执行任务，而是调度任务。真正的任务执行是交给了THREAD_POOL_EXECUTOR去执行。