Android AsyncTask异步基础介绍，多实例下并行分析

超、凢脫俗 2021-09-12 06:38 179阅读 0赞

**目录**

前言

一、AsyncTask基础

二、使用步骤

三、注意事项

1、 关于 生命周期

2、 关于 内存泄漏

3、 线程任务执行结果 丢失

四、案例：AsyncTask下载文件

五、多实例并行

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# 前言 #

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**Async                                                   |     Task**

async \[æˈsɪŋk\] abbr. 异步，非同步          |     英  \[tɑːsk\]  美  \[tæsk\]n. （困难的）任务，工作；

>  **AsyncTask，**称为异步任务，属于原生类。它对[Thread和Handler][Thread_Handler]进行了封装，方便在子线程中执行耗时任务，然后将结果发送给主线程进行UI更新等操作。使用AsyncTask就可以不用关注Thread和Handler，因为AsyncTask内部会对其进行管理，我们就只需要关注我们的业务逻辑即可。

建议先看一遍——[Android Handler机制使用，源码分析][Thread_Handler]

## 一、AsyncTask基础 ##

源码类如下：

//抽象类
    public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> {
        //线程池类型
        public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = null;
        public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR = null;
    
        public AsyncTask() {}
    
        protected abstract Result doInBackground(Params... var1);
    
        protected void onPreExecute() {}
    
        protected void onPostExecute(Result result) {}
    
        protected void onProgressUpdate(Progress... values) {}
        
        protected final void publishProgress(Progress... values) {    }
    
        public final boolean isCancelled() {}
    
        public final boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {}
    
        protected void onCancelled() {    }
    
        ...//省略
    }

> AsyncTask类中参数为3种泛型类型，控制AsyncTask子类执行线程任务时各个阶段的返回类型。如下所示：
> 
>  *  Params   ：开始异步任务执行时传入的参数类型，对应excute（）中传递的参数
>  *  Progress：异步任务执行过程中，返回下载进度值的类型
>  *  Result     ：异步任务执行完成后，返回的结果类型，与doInBackground()的返回值类型保持一致
> 
> 其中，Params用于AsyncTask调用execute()方法时传入后，依次执行下面其他方法。

## 二、使用步骤 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NzZG5fYWl5YW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### 第一步： ###

> 创建AsyncTask子类，继承AsyncTask类，为3个泛型参数指定类型；
> 
> 若不使用，可用java.lang.Void类型代替

private class MyTask extends AsyncTask<Params, Progress, Result> {
        //线程池对象
        public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = null;
        public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR = null;
          //执行线程任务前的操作
          @Override
          protected void onPreExecute() {}
    
          //接收输入参数、执行任务中的耗时操作、返回 线程任务执行的结果
          @Override
          protected String doInBackground(String... params) {
    
                ...// 自定义的线程任务
                // 可调用publishProgress（）显示进度, 之后将执行onProgressUpdate（）
                 publishProgress(count);
             }
          // 在主线程 显示线程任务执行的进度
          @Override
          protected void onProgressUpdate(Integer... progresses) {}
    
          // 接收线程任务执行结果、将执行结果显示到UI组件
          @Override
          protected void onPostExecute(String result) { }
    
          // 将异步任务设置为：取消状态
          @Override
          protected void onCancelled() {}
      }

### 第二步： ###

> 创建AsyncTask子类的实例对象，AsyncTask子类的实例必须在UI线程中创建

MyTask mTask = new MyTask();

### 第三步： ###

> 手动调用execute(Params... params) 从而执行异步线程任务，同样也必须在UI线程中调用。另外，同一个AsyncTask实例对象只能执行1次，若执行第2次将会抛出异常。

mTask.execute()；

# #

## 三、注意事项 ##

在使用`AsyncTask`时有一些问题需要注意的：

### 1、 关于 生命周期 ###

*  结论  
    `AsyncTask`不与任何组件绑定生命周期
 *  使用建议  
    在`Activity`或 `Fragment`中使用 `AsyncTask`时，最好在`Activity`或 `Fragment`的`onDestory（）`调用 `cancel(boolean)`；

### 2、 关于 内存泄漏 ###

*  结论  
    若`AsyncTask`被声明为`Activity`的非静态内部类，当`Activity`需销毁时，会因`AsyncTask`保留对`Activity`的引用 而导致`Activity`无法被回收，最终引起内存泄露
 *  使用建议  
    `AsyncTask`应被声明为`Activity`的静态内部类

### 3、 线程任务执行结果 丢失 ###

*  结论  
    当`Activity`重新创建时（屏幕旋转 / `Activity`被意外销毁时后恢复），之前运行的`AsyncTask`（非静态的内部类）持有的之前`Activity`引用已无效，故复写的`onPostExecute()`将不生效，即无法更新UI操作
 *  使用建议  
    在`Activity`恢复时的对应方法 重启 任务线程

## 四、案例：AsyncTask下载文件 ##

Layout布局文件：

界面上有一个“开始下载”的按钮，点击该按钮即可下载。对应的[Java][]代码：

public class MainActivity extends Activity implements Button.OnClickListener {
        TextView textView = null;
        Button btnDownload = null;
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            textView = (TextView)findViewById(R.id.textView);
            btnDownload = (Button)findViewById(R.id.btnDownload);
            Log.i("iSpring", "MainActivity -> onCreate, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
        }
    
        @Override
        public void onClick(View v) {
            //要下载的文件地址
            String[] urls = {
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
            };
            DownloadTask downloadTask = new DownloadTask();
            downloadTask.execute(urls);
        }
    
        //在此例中，Params泛型是String类型，Progress泛型是Object类型，Result泛型是Long类型
        private class DownloadTask extends AsyncTask<String, Object, Long> {
            @Override
            protected void onPreExecute() {
                Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onPreExecute, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
                super.onPreExecute();
                btnDownload.setEnabled(false);
                textView.setText("开始下载...");
            }
    
            @Override
            protected Long doInBackground(String... params) {
                Log.i("iSpring", "DownloadTask -> doInBackground, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
                //totalByte表示所有下载的文件的总字节数
                long totalByte = 0;
                //params是一个String数组
                for(String url: params){
                    //遍历Url数组，依次下载对应的文件
                    Object[] result = downloadSingleFile(url);
                    int byteCount = (int)result[0];
                    totalByte += byteCount;
                    //在下载完一个文件之后，我们就把阶段性的处理结果发布出去
                    publishProgress(result);
                    //如果AsyncTask被调用了cancel()方法，那么任务取消，跳出for循环
                    if(isCancelled()){
                        break;
                    }
                }
                //将总共下载的字节数作为结果返回
                return totalByte;
            }
    
            //下载文件后返回一个Object数组：下载文件的字节数以及下载的博客的名字
            private Object[] downloadSingleFile(String str){
                Object[] result = new Object[2];
                int byteCount = 0;
                String blogName = "";
                HttpURLConnection conn = null;
                try{
                    URL url = new URL(str);
                    conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
                    InputStream is = conn.getInputStream();
                    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
                    byte[] buf = new byte[1024];
                    int length = -1;
                    while ((length = is.read(buf)) != -1) {
                        baos.write(buf, 0, length);
                        byteCount += length;
                    }
                    String respone = new String(baos.toByteArray(), "utf-8");
                    int startIndex = respone.indexOf("<title>");
                    if(startIndex > 0){
                        startIndex += 7;
                        int endIndex = respone.indexOf("</title>");
                        if(endIndex > startIndex){
                            //解析出博客中的标题
                            blogName = respone.substring(startIndex, endIndex);
                        }
                    }
                }catch(MalformedURLException e){
                    e.printStackTrace();
                }catch(IOException e){
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    if(conn != null){
                        conn.disconnect();
                    }
                }
                result[0] = byteCount;
                result[1] = blogName;
                return result;
            }
    
            @Override
            protected void onProgressUpdate(Object... values) {
                Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onProgressUpdate, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
                super.onProgressUpdate(values);
                int byteCount = (int)values[0];
                String blogName = (String)values[1];
                String text = textView.getText().toString();
                text += "\n博客《" + blogName + "》下载完成，共" + byteCount + "字节";
                textView.setText(text);
            }
    
            @Override
            protected void onPostExecute(Long aLong) {
                Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onPostExecute, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
                super.onPostExecute(aLong);
                String text = textView.getText().toString();
                text += "\n全部下载完成，总共下载了" + aLong + "个字节";
                textView.setText(text);
                btnDownload.setEnabled(true);
            }
    
            @Override
            protected void onCancelled() {
                Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onCancelled, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
                super.onCancelled();
                textView.setText("取消下载");
                btnDownload.setEnabled(true);
            }
        }
    }

控制台输出如下所示：

![这里写图片描述][20160206162245979]

![这里写图片描述][20160206162154213]

## ##

## 五、多实例并行 ##

> 我们上面提到，对于某个AsyncTask实例，只能执行一次execute方法，如果我们想并行地执行多个任务，难道要实例化多个AsyncTask实例对象，然后分别调用各个实例的execute方法吗？为了探究效果，我们将代码更改如下所示：

public void onClick(View v) {
            //要下载的文件地址
            String[] urls = {
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
            };
    
            DownloadTask downloadTask1 = new DownloadTask();
            downloadTask1.execute(urls);//第一个实例执行
    
            DownloadTask downloadTask2 = new DownloadTask();
            downloadTask2.execute(urls);//第二个实例执行
        }

运行后界面如下：   
![这里写图片描述][20160206175045997]

控制台输出如下所示：   
![这里写图片描述][20160206175103943]

### 分析： ###

> 通过观察控制台的输出结果，可以发现downloadTask1的doInBackground方法是运行在线程“AsyncTask \#1”中的。downloadTask2的doInBackground方法是运行在线程”AsyncTask \#2”中的。
> 
> 我们对比上面的GIF图发现，在downloadTask1按照顺序下载完五篇文章之后，downloadTask2才开始按照顺序下载五篇文章。分析日志发现downloadTask1的doInBackground方法执行后，下载了五个文件，并触发五次onProgressUpdate，而之后才去执行downloadTask2的doInBackground方法。
> 
> 综上所述，AsyncTask创建了多个实例并同时执行各自execute方法，这些实例的execute方法不是并行的，而是串行的同步的。即在第一个实例的doInBackground完成任务后，第二个实例的doInBackgroud方法才会开始执行。
> 
> 原因是，AsyncTask为downloadTask1开辟了名为”AsyncTask \#1”的工作线程，在其完成了任务之后就销毁了，然后又为downloadTask2开辟了名为”AsyncTask \#2”的工作线程，所以两个线程可能并不是同时存在。

### 解决方案： ###

从Android 3.0开始AsyncTask增加了executeOnExecutor方法，用该方法可以并行处理任务。方法如下：

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> 
                    executeOnExecutor(Executor exec, Params... params)

> 第一个参数是一个Executor线程池对象，为了让AsyncTask并行处理任务。通常情况下我们此处传入`AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR`即可。
> 
> 第二个参数params表示的是要执行的任务的参数。

示例代码如下：

public void onClick(View v) {
            if(Build.VERSION.SDK_INT >= 11){
                String[] urls = {
                        "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
                        "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
                        "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
                        "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
                        "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
                };
    
                DownloadTask downloadTask1 = new DownloadTask();
                downloadTask1.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, urls);//看这里！
    
                DownloadTask downloadTask2 = new DownloadTask();
                downloadTask2.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, urls);//看这里！
            }
        }

点击下载按钮后，运行完的界面如下：   
![这里写图片描述][20160206211208358]

控制台输出如下：   
![这里写图片描述][20160206211420612]

小结：

> 通过控制台的输出结果我们可以看到，在downloadTask1执行了doInBackground方法后，downloadTask2也立即执行了doInBackground方法。并且通过程序运行完的UI界面可以看到在一个DownloadTask实例下载了一篇文章之后，另一个DownloadTask实例也立即下载了一篇文章，两个DownloadTask实例交叉按顺序下载文件，可以看出这两个AsyncTask的实例是并行执行的。

[Thread_Handler]: https://blog.csdn.net/csdn_aiyang/article/details/71077966
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NzZG5fYWl5YW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210802/35224a65cecd4f738d1c806498e46ac5.png
[Java]: http://lib.csdn.net/base/javase
[20160206162245979]: /images/20210802/6464859c314d40d4aa9730bea7d70712.png
[20160206162154213]: /images/20210802/7689a677036d4688843a5fff83b9d33d.png
[20160206175045997]: /images/20210802/767ec78ecab044379e8c7fc479c878f9.png
[20160206175103943]: /images/20210802/347ebb67062b4956a816c5b1c5621451.png
[20160206211208358]: /images/20210802/620cd151ffc4499eb39ffe189043d28b.png
[20160206211420612]: /images/20210802/2216d4a74e54467cb2ff06a3d198277e.png