目錄介紹

• 01.先看下AsyncTask用法
• 02.AsyncTask源碼深入分析
  • 2.1 構(gòu)造方法源碼分析
  • 2.2 看execute(Params... params)方法
  • 2.3 mWorker和mFuture的創(chuàng)建過程
• 03.異步機制的實現(xiàn)
• 04.不同的SDK版本區(qū)別
• 05.AsyncTask的缺陷和問題
  • 5.1 AsyncTask對應(yīng)線程池
  • 5.2 AsyncTask生命周期問題
  • 5.3 AsyncTask內(nèi)存泄漏問題
  • 5.4 AsyncTask結(jié)果丟失問題
  • 5.5 AsyncTask并行還是串行問題

好消息

• 博客筆記大匯總【16年3月到至今】拇派，包括Java基礎(chǔ)及深入知識點账磺，Android技術(shù)博客，Python學習筆記等等肯骇，還包括平時開發(fā)中遇到的bug匯總后添，當然也在工作之余收集了大量的面試題愤钾，長期更新維護并且修正，持續(xù)完善……開源的文件是markdown格式的坎藐！同時也開源了生活博客为牍，從12年起，積累共計47篇[近20萬字]岩馍，轉(zhuǎn)載請注明出處碉咆，謝謝！
• 鏈接地址：https://github.com/yangchong211/YCBlogs
• 如果覺得好蛀恩，可以star一下疫铜，謝謝！當然也歡迎提出建議双谆，萬事起于忽微壳咕，量變引起質(zhì)變！

問題答疑

• AsyncTask是如何實現(xiàn)異步機制的顽馋，底層原理是什么谓厘？
• AsyncTask調(diào)用execute方法時，如果不是運行在主線程中會出現(xiàn)什么情況趣避，如何解決庞呕？
• 為什么異步任務(wù)對象不能執(zhí)行多次，即不能創(chuàng)建一個對象執(zhí)行多次execute方法？
• doInBackground這個方法可以做什么操作住练？它是在主線程中還是工作線程中地啰？為什么？
• AsyncTask任務(wù)是否可以被中途取消讲逛？為什么亏吝？
• AsyncTask對應(yīng)線程池是如何操作的？它有什么弊端盏混，為什么現(xiàn)在幾乎很少用呢蔚鸥？
• AsyncTask的執(zhí)行策略是并行還是串行的？
• 帶著問題去看這篇文章许赃，相信看完之后你對異常AsyncTask有了初步理解……

01.先看下AsyncTask用法

• 來看一下AsyncTask的基本使用止喷，代碼如下所示
  • 定義了自己的MyAsyncTask并繼承自AsyncTask；并重寫了其中的是哪個回調(diào)方法：onPreExecute()混聊，onPostExecute（）弹谁，doInBackground();

  class MyAsyncTask extends AsyncTask<Integer, Integer, Integer> {
      @Override
      protected void onPreExecute() {
          super.onPreExecute();
          Log.i(TAG, "onPreExecute...(開始執(zhí)行后臺任務(wù)之前)");
      }
  
      @Override
      protected void onPostExecute(Integer i) {
          super.onPostExecute(i);
          Log.i("TAG", "onPostExecute...(開始執(zhí)行后臺任務(wù)之后)");
      }
  
      @Override
      protected Integer doInBackground(Integer... params) {
          Log.i(TAG, "doInBackground...(開始執(zhí)行后臺任務(wù))");
          return 0;
      }
  }
  

• 開始調(diào)用異步任務(wù)

  new MyAsyncTask().execute();
  

02.AsyncTask源碼深入分析

2.1 構(gòu)造方法源碼分析

• 源代碼如下所示，主要是看AsyncTask(@Nullable Looper callbackLooper)中的代碼
  • 這里面只是初始化了兩個成員變量：mWorker和mFuture他們分別是：WorkerRunnable和FutureTask句喜，對于熟悉java的逗比應(yīng)該知道這兩個類其實是java里面線程池先關(guān)的概念预愤。
  • 異步任務(wù)的構(gòu)造方法主要用于初始化線程池先關(guān)的成員變量

  //創(chuàng)建一個新的異步任務(wù)。必須在UI線程上調(diào)用此構(gòu)造函數(shù)
  public AsyncTask() {
      this((Looper) null);
  }
  
  //創(chuàng)建一個新的異步任務(wù)咳胃。必須在UI線程上調(diào)用此構(gòu)造函數(shù)
  public AsyncTask(@Nullable Handler handler) {
      this(handler != null ? handler.getLooper() : null);
  }
  
  public AsyncTask(@Nullable Looper callbackLooper) {
      mHandler = callbackLooper == null || callbackLooper == Looper.getMainLooper()
          ? getMainHandler()
          : new Handler(callbackLooper);
  
      mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
          public Result call() throws Exception {
              mTaskInvoked.set(true);
              Result result = null;
              try {
                  Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                  //noinspection unchecked
                  result = doInBackground(mParams);
                  Binder.flushPendingCommands();
              } catch (Throwable tr) {
                  mCancelled.set(true);
                  throw tr;
              } finally {
                  postResult(result);
              }
              return result;
          }
      };
  
      mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
          @Override
          protected void done() {
              try {
                  postResultIfNotInvoked(get());
              } catch (InterruptedException e) {
                  android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
              } catch (ExecutionException e) {
                  throw new RuntimeException("An error occurred while executing doInBackground()",
                          e.getCause());
              } catch (CancellationException e) {
                  postResultIfNotInvoked(null);
              }
          }
      };
  }
  

2.2 看execute(Params... params)方法

• 看一下execute方法

  • 發(fā)現(xiàn)該方法中添加一個@MainThread的注解植康，通過該注解，可以知道我們在執(zhí)行AsyncTask的execute方法時展懈，只能在主線程中執(zhí)行

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

• 如果execute方法不是運行在主線程中會出現(xiàn)什么情況呢销睁？

  • 執(zhí)行，但是并沒有什么區(qū)別标沪，程序還是可以正常執(zhí)行榄攀。但是onPreExecute方法是與開始執(zhí)行的execute方法是在同一個線程中的嗜傅，所以如果在子線程中執(zhí)行execute方法金句，一定要確保onPreExecute方法不執(zhí)行刷新UI的方法，否則將會拋出異常吕嘀。

  new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
          Log.i("tag", Thread.currentThread().getId() + "");
          new MAsyncTask().execute();
      }
  }).start();
  Log.i("tag", "mainThread:" + Thread.currentThread().getId() + "");
  
  @Override
  protected void onPreExecute() {
      super.onPreExecute();
      //更新UI
      title.setText("瀟湘劍雨");
      Log.i(TAG, "onPreExecute...(開始執(zhí)行后臺任務(wù)之前)");
  }
  

  • 異常如下所示违寞，在子線程中執(zhí)行execute方法，那么這時候如果在onPreExecute方法中刷新UI偶房，會報錯趁曼，即子線程中不能更新UI。

  Process: com.example.aaron.helloworld, PID: 659
  android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.
  

• 接著看看executeOnExecutor這個方法源碼

  • 具體的內(nèi)部實現(xiàn)方法里：首先判斷當前異步任務(wù)的狀態(tài)棕洋，其內(nèi)部保存異步任務(wù)狀態(tài)的成員變量mStatus的默認值為Status.PENDING,所以第一次執(zhí)行的時候并不拋出這兩個異常挡闰，那么什么時候回進入這個if判斷并拋出異常呢，通過查看源代碼可以知道，當我們執(zhí)行了execute方法之后摄悯，如果再次執(zhí)行就會進入這里的if條件判斷并拋出異常
  • 在executeOnExecutor中若沒有進入異常分之赞季，則將當前異步任務(wù)的狀態(tài)更改為Running，然后回調(diào)onPreExecute()方法奢驯，這里可以查看一下onPreExecute方法其實是一個空方法申钩，主要就是為了用于我們的回調(diào)實現(xiàn)，同時這里也說明了onPreExecute（）方法是與execute方法的執(zhí)行在同一線程中瘪阁。

• 然后將execute方法的參數(shù)賦值給mWorker對象那個撒遣，最后執(zhí)行exec.execute(mFuture)方法，并返回自身管跺。

  • image

• 模擬測試一下拋出異常的操作

  • 看到我們定義了一個AsyncTask的對象义黎，并且每次執(zhí)行點擊事件的回調(diào)方法都會執(zhí)行execute方法，當我們點擊第一次的時候程序正常執(zhí)行豁跑，但是當我們執(zhí)行第二次的時候轩缤，程序就崩潰了。

  final MyAsyncTask mAsyncTask = new MyAsyncTask();
  title.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
      @Override
      public void onClick(View v) {
          new Thread(new Runnable() {
              @Override
              public void run() {
                  Log.i("tag", Thread.currentThread().getId() + "");
                  mAsyncTask.execute();
              }
          }).start();
          Log.i("tag", "mainThread:" + Thread.currentThread().getId() + "");
      }
  });
  

  • 若這時候第一次執(zhí)行的異步任務(wù)尚未執(zhí)行完成則會拋出異常：

  Cannot execute task:the task is already running.
  

  • 若第一次執(zhí)行的異步任務(wù)已經(jīng)執(zhí)行完成贩绕，則會拋出異常：

  Cannot execute task:the task has already been executed (a task can be executed only once)
  

• 然后看一下exec.execute(mFuture)的實現(xiàn)

  • 這里的exec其實是AsyncTask定義的一個默認的Executor對象：

  private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
  

  • 那么火的，SERIAL_EXECUTOR又是什么東西呢？

  public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
  

  • 繼續(xù)查看SerialExecutor的具體實現(xiàn)：

  private static class SerialExecutor implements Executor {
      final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
      Runnable mActive;
  
      public synchronized void execute(final Runnable r) {
          mTasks.offer(new Runnable() {
              public void run() {
                  try {
                      r.run();
                  } finally {
                      scheduleNext();
                  }
              }
          });
          if (mActive == null) {
              scheduleNext();
          }
      }
  
      protected synchronized void scheduleNext() {
          if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
              THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
          }
      }
  }
  

  • 可以發(fā)現(xiàn)其繼承Executor類其內(nèi)部保存著一個Runnable列表淑倾，即任務(wù)列表馏鹤，在剛剛的execute方法中執(zhí)行的exec.execute(mFuture)方法就是執(zhí)行的這里的execute方法。
  • 這里具體看一下execute方法的實現(xiàn)：
    • 1）首先調(diào)用的是mTasks的offer方法娇哆，即將異步任務(wù)保存至任務(wù)列表的隊尾
    • 2）判斷mActive對象是不是等于null湃累，第一次運行是null，然后調(diào)用scheduleNext()方法
    • 3）在scheduleNext()這個方法中會從隊列的頭部取值碍讨，并賦值給mActive對象治力，然后調(diào)用THREAD_POOL_EXECUTOR去執(zhí)行取出的取出的Runnable對象。
    • 4）在這之后如果再有新的任務(wù)被執(zhí)行時就等待上一個任務(wù)執(zhí)行完畢后才會得到執(zhí)行勃黍，所以說同一時刻只會有一個線程正在執(zhí)行宵统。
    • 5）這里的THREAD_POOL_EXECUTOR其實是一個線程池對象。

2.3 構(gòu)造方法中mWorker和mFuture的創(chuàng)建過程

• 看一下執(zhí)行過程中mWorker的執(zhí)行邏輯：
  • 可以看到在執(zhí)行線程池的任務(wù)時覆获，我們回調(diào)了doInBackground方法马澈，這也就是我們重寫AsyncTask時重寫doInBackground方法是后臺線程的原因。

  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);
      }
  };
  

• 看一下執(zhí)行過程中mFuture的執(zhí)行邏輯

  mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
      @Override
      protected void done() {
          try {
              postResultIfNotInvoked(get());
          } catch (InterruptedException e) {
              android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
          } catch (ExecutionException e) {
              throw new RuntimeException("An error occurred while executing doInBackground()",
                      e.getCause());
          } catch (CancellationException e) {
              postResultIfNotInvoked(null);
          }
      }
  };
  

  • 這里具體看一下postResultIfNotInvoked方法：

  private void postResultIfNotInvoked(Result result) {
      final boolean wasTaskInvoked = mTaskInvoked.get();
      if (!wasTaskInvoked) {
          postResult(result);
      }
  }
  

  • 其內(nèi)部還是調(diào)用了postResult方法：

  private Result postResult(Result result) {
      @SuppressWarnings("unchecked")
      Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
              new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
      message.sendToTarget();
      return result;
  }
  

  • 這里可以看到起調(diào)用了內(nèi)部的Handler對象的sendToTarget方法弄息，發(fā)送異步消息

03.異步機制的實現(xiàn)

• 看AsyncTask內(nèi)部定義了一個Handler對象
  • 內(nèi)部的handleMessage方法痊班，有兩個處理邏輯，分別是：更新進入條和執(zhí)行完成摹量，這里的更新進度的方法就是我們重寫AsyncTask方法時重寫的更新進度的方法涤伐，這里的異步任務(wù)完成的消息會調(diào)用finish方法

  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;
          }
      }
  }
  

• 然后看看調(diào)用finish方法做了什么
  • 首先會判斷當前任務(wù)是否被取消馒胆，若被取消的話則直接執(zhí)行取消的方法，否則執(zhí)行onPostExecute方法凝果，也就是我們重寫AsyncTask時需要重寫的異步任務(wù)完成時回調(diào)的方法国章。

  private void finish(Result result) {
      if (isCancelled()) {
          onCancelled(result);
      } else {
          onPostExecute(result);
      }
      mStatus = Status.FINISHED;
  }
  

• 既然有處理消息的，那么肯定有發(fā)送消息的豆村。
  • 可以從構(gòu)造方法中看到液兽，當通過執(zhí)行doInBackground方法拿到結(jié)果后，最后在finally執(zhí)行發(fā)送該消息邏輯

  private Result postResult(Result result) {
      @SuppressWarnings("unchecked")
      Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
              new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
      message.sendToTarget();
      return result;
  }
  

  • 可以看到MESSAGE_POST_PROGRESS這個消息發(fā)送是處理進度掌动，需要在工作線程中

  @Override
  protected ReusableBitmap doInBackground(Void... params) {
      // enqueue the 'onDecodeBegin' signal on the main thread
      publishProgress();
      return decode();
  }
  
  @WorkerThread
  protected final void publishProgress(Progress... values) {
      if (!isCancelled()) {
          getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
                  new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
      }
  }
  

04.不同的SDK版本區(qū)別

• 調(diào)用AsyncTask的execute方法不能立即執(zhí)行程序的原因析及改善方案通過查閱官方文檔發(fā)現(xiàn)四啰，AsyncTask首次引入時，異步任務(wù)是在一個獨立的線程中順序的執(zhí)行粗恢，也就是說一次只執(zhí)行一個任務(wù)柑晒，不能并行的執(zhí)行，從1.6開始眷射，AsyncTask引入了線程池匙赞，支持同時執(zhí)行5個異步任務(wù)，也就是說時只能有5個線程運行妖碉，超過的線程只能等待涌庭，等待前的線程某個執(zhí)行完了才被調(diào)度和運行。換句話說欧宜，如果個進程中的AsyncTask實例個數(shù)超過5個坐榆，那么假如前5都運行很長時間的話，那么第6個只能等待機會了冗茸。這是AsyncTask的一個限制席镀，而且對于2.3以前的版本無法解決。如果你的應(yīng)用需要大量的后臺線程去執(zhí)行任務(wù)夏漱，那么只能放棄使用AsyncTask豪诲，自己創(chuàng)建線程池來管理Thread。不得不說挂绰，雖然AsyncTask較Thread使用起來方便屎篱，但是它最多只能同時運行5個線程，這也大大局限了它的作用扮授，你必須要小心設(shè)計你的應(yīng)用芳室，錯開使用AsyncTask時間，盡力做到分時刹勃，或者保證數(shù)量不會大于5個，否就會遇到上次提到的問題嚎尤±笕剩可能是Google意識到了AsynTask的局限性了，從Android3.0開始對AsyncTask的API做出了一些調(diào)整：每次只啟動一個線程執(zhí)行一個任務(wù)，完了之后再執(zhí)行第二個任務(wù)乏梁，也就是相當于只有一個后臺線在執(zhí)行所提交的任務(wù)次洼。

05.AsyncTask的缺陷和問題

5.1 AsyncTask對應(yīng)線程池

• Asynctask對應(yīng)的線程池ThreadPoolExecutr都是進程范圍內(nèi)共享的，都是static的遇骑，所以是Asynctask控制著進程范圍內(nèi)所有的子類實例卖毁。由于這個限制的存在，當使用默認線程池時落萎，如果線程數(shù)超過線程池的最大容量亥啦，線程池就會爆掉(3.0后默認串行執(zhí)行，不會出現(xiàn)個問題)练链。針對這種情況翔脱，可以嘗試自定義線程池，配合Asynctask使用媒鼓。
• 關(guān)于默認線程池：
  • AsyncTask里面線程池是一個核心線程數(shù)為CPU + 1届吁，最大線程數(shù)為CPU * 2 + 1，工作隊列長度為128的線程池绿鸣，線程等待隊列的最大等待數(shù)為28疚沐，但是可以自定義線程池。線程池是由AsyncTask來處理的潮模，線程池允許tasks并行運行濒旦，需要注意的是并發(fā)情況下數(shù)據(jù)的一致性問題，新數(shù)據(jù)可能會被老數(shù)據(jù)覆蓋掉類似volatile變量再登。所以希望tasks能夠串行運行的話尔邓，使用SERIAL_EXECUTOR。

5.2 AsyncTask生命周期問題

• 很多開發(fā)者會認為一個在Activity中創(chuàng)建的AsyncTask隨著Activity的銷毀而銷毀锉矢。然而事實并非如此梯嗽。AsynTask會一直執(zhí)行，直到doInBackground()方法執(zhí)行完畢沽损，然后灯节，如果cancel(boolean)被調(diào)用,那么onCancelled(Result result)方法會被執(zhí)行；否則绵估，執(zhí)行onPostExecuteResult result)方法炎疆。如果我們的Activity銷毀之前，沒有取消AsyncTask国裳，這有可能讓我們的應(yīng)用崩潰(crash)形入。因為它想要處理的view已經(jīng)不存在了。所以缝左，我們是必須確保在銷毀活動之前取消任務(wù)亿遂∨ㄈ簦總之，我們使用AsyncTask需要確保AsyncTask正確的取消蛇数。

5.3 AsyncTask內(nèi)存泄漏問題

• 如果AsyncTask被聲明為Activity的非靜態(tài)的內(nèi)部類挪钓，那么AsyncTask會保留一個對Activity的引用。如果Activity已經(jīng)被銷毀耳舅，AsyncTask的后臺線程還在執(zhí)行碌上，它將續(xù)在內(nèi)存里保留這個引用，導(dǎo)致Activity無法被回收浦徊，引起內(nèi)存泄漏馏予。

5.4 AsyncTask結(jié)果丟失問題

• 屏幕旋轉(zhuǎn)或Activity在后臺被系統(tǒng)殺掉等情況會導(dǎo)致Actvity的重新創(chuàng)建，之前運行的AsyncTask會持有一個之前Activity的引用辑畦，這個引用已經(jīng)無效吗蚌，這時調(diào)用onPostExecute()再去更新界面將不再生效。

5.5 AsyncTask并行還是串行問題

• 在Android1.6之前的版本纯出，AsyncTask是串行的蚯妇，在1.6-2.3的版本，改成了并行的暂筝。在2.3之后的版本又做了修改箩言，可以支持并行和串行，當想要串行執(zhí)行時焕襟，直接行execute()方法陨收，如果需要并行執(zhí)行時，執(zhí)行executeOnExecutor(Executor)鸵赖。

關(guān)于其他內(nèi)容介紹

01.關(guān)于博客匯總鏈接

• 1.技術(shù)博客匯總
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