通过源码看android系列之AsyncTask

　　整天用AsyncTask，但它的内部原理一直没有特意去研究，今天趁着有时间，码下它的原理。

　　具体用法就不再说明，相信大家已经用得很熟练了，我们今天就从它怎么运行开始说。先新建好我们的AsyncTask：

class MyAsyncTask extends AsyncTask<String,Integer,Boolean>{

    @Override
    protected Boolean doInBackground(String... voids) {
        return true;
    }
}

　　好了，一个最基本的代码已经好了，接下来我们怎么运行它呢？当然，大家都知道的。

new MyAsyncTask().execute("参数");

　　那平时做到这里，我们可能已经不去往不管了，因为已经执行起来了，但是，你有没有想过

• 为什么调用execute()就可以运行了
• 为什么doInBackground()方法里面不能操作UI，而onPostExecute就可以

　　等等一连串的问题，接下来，我们就一步一步的去看一下，它内部到底做了哪些。

　　首先，我们看到它new了一个AsyncTask对象，那我们就去它构建函数看看。

    public AsyncTask() {
        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);
            }
        };

        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);
                }
            }
        };
    }

　　看着很多，其它就是new了两个对象mWorker和mFuture，其实它们分别是Callable和Future的实现，关于它们两个的实现原理，我会在另外一篇文章里讲解。需要注意的是，在实例化mFuture时，把mWorker当作参数传入。现在还没有用到它们，我们接下来往下看execute()：

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

    @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;
    }

　　我们看到了onPreExecute()，这也解释了它确实比doInBackground运行的早，可以做一些准备工作。接下来，用到了我们前面提到的两个对象，这里是把我们传递过去的参数赋给了mWorker的变量，然后看26行 调用了Executor的execute()，并且把mFuture做为参数传递过去了，那我们看上一个方法，是把sDefaultExecutor当作参数传递过来的，那就看下它的定义：

    public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
    private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;

　　它的最后实现类是SerialExecutor。我们接着看这个类定义了什么。

    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);
            }
        }
    }

　　这里面，SerialExecutor的方法execute()方法传入的参数Runnable，其实就是我们前面的mFuture（FutureTask实现了Future和Runnable）,execute()方法内，会把我们传入的mFuture存入mTasks,这时mActive还等于null，所以会执行scheduleNext()，这样就会从队列中取出第一个，放入线程池中，开始执行，当前也就是我们刚刚放入的mFuture,也就是执行了mFuture的run方法，至于run方法内部怎么运行的，参见我的另一篇文章：Runnable和Future的原理 。总之呢，它就运行了mWorker的call()，为了方便理解，就把mWorker的call()代码从上面copy到这里

            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);
            }

　　我们看到，4行修改了线程的优先级，第6行就有我们熟悉的doInBackground()，结果赋给了result，现在是在另外一个线程里面，所以，在doInBackground方法里面是不能操作UI的。最后返回的时候是调用了postResult()，并把结果当参数传入。

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

　　这里面就是我们熟悉的Handler了，查找Handler最后的实现。

    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:
                    // There is only one result
                    result.mTask.finish(result.mData[0]);
                    break;
                case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                    result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                    break;
            }
        }
    }

　　根据我们发送消息的CODE 为 MESSAGE_POST_RESULT，我们发现执行的是第13行，仔细看代码会发现，result.mTask其它就是我们的MyAsyncTask对象，调用它的finish方法

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

　　这就一目了然了，最后会调用我们的onPostExecute方法，并把结果传过去。基本的调用流程就是这样的。

　　如果你仔细看了，你可能会发现，mFuture实例化的时候，重写的done()方法并没有介绍到，那它在整个流程中处于什么样的作用呢，我们接下来，单独说一下。

            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);
                }
            }

　　根据名字应该可以猜到，这个方法是在整个异步任务执行完后调用的，在Future中，通过get()就可以获取到我们前面说的mWorker中call方法的返回值（具体原理可看我另一篇文章），那我们再看postResultIfNotInvoked方法，到底对返回的结果做了哪些处理。

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

　　我们看到了postResult()，这个方法，我们在上面刚刚讲过，它是在mWorker的call方法中，返回的时候调用的，你可能会问了，这个方法怎么调用了两次，不慌，我们看上面这个方法的名字，就了了解原因了post result if not invoked ，很明显，这处的调用是防止call()里面没有调用而设置的，开关就是第2行的mTaskInvoked，它是一个AtomicBoolean，具体它干嘛的，自行google，我们发现在call方法里面，有这样一段代码

mTaskInvoked.set(true);

　　所以，在postResultIfNotInvoked方法里面时，如果执行了call方法，这里就会返回true，下面就无法执行，这样就保证了postResult方法只执行了一次。