• AsynTask用法


    http://blog.csdn.net/liuhe688/article/details/6532519

    在Android中实现异步任务机制有两种方式,Handler和AsyncTask。

    Handler模式需要为每一个任务创建一个新的线程,任务完成后通过Handler实例向UI线程发送消息,完成界面的更新,这种方式对于整个过程的控制比较精细,但也是有缺点的,例如代码相对臃肿,在多个任务同时执行时,不易对线程进行精确的控制。关于Handler的相关知识,前面也有所介绍,不清楚的朋友们可以参照一下。

    为了简化操作,Android1.5提供了工具类android.os.AsyncTask,它使创建异步任务变得更加简单,不再需要编写任务线程和Handler实例即可完成相同的任务。

    先来看看AsyncTask的定义:

    [java] view plaincopy
     
    1. public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> {  

    三种泛型类型分别代表“启动任务执行的输入参数”、“后台任务执行的进度”、“后台计算结果的类型”。在特定场合下,并不是所有类型都被使用,如果没有被使用,可以用java.lang.Void类型代替。

    一个异步任务的执行一般包括以下几个步骤:

    1.execute(Params... params),执行一个异步任务,需要我们在代码中调用此方法,触发异步任务的执行。

    2.onPreExecute(),在execute(Params... params)被调用后立即执行,一般用来在执行后台任务前对UI做一些标记。

    3.doInBackground(Params... params),在onPreExecute()完成后立即执行,用于执行较为费时的操作,此方法将接收输入参数和返回计算结果。在执行过程中可以调用publishProgress(Progress... values)来更新进度信息。

    4.onProgressUpdate(Progress... values),在调用publishProgress(Progress... values)时,此方法被执行,直接将进度信息更新到UI组件上。

    5.onPostExecute(Result result),当后台操作结束时,此方法将会被调用,计算结果将做为参数传递到此方法中,直接将结果显示到UI组件上。

    在使用的时候,有几点需要格外注意:

    1.异步任务的实例必须在UI线程中创建。

    2.execute(Params... params)方法必须在UI线程中调用。

    3.不要手动调用onPreExecute(),doInBackground(Params... params),onProgressUpdate(Progress... values),onPostExecute(Result result)这几个方法。

    4.不能在doInBackground(Params... params)中更改UI组件的信息。

    5.一个任务实例只能执行一次,如果执行第二次将会抛出异常。

    接下来,我们来看看如何使用AsyncTask执行异步任务操作,我们先建立一个项目,结构如下:

    结构相对简单一些,让我们先看看MainActivity.java的代码:

    [java] view plaincopy
     
    1. package com.scott.async;  
    2.   
    3. import java.io.ByteArrayOutputStream;  
    4. import java.io.InputStream;  
    5.   
    6. import org.apache.http.HttpEntity;  
    7. import org.apache.http.HttpResponse;  
    8. import org.apache.http.HttpStatus;  
    9. import org.apache.http.client.HttpClient;  
    10. import org.apache.http.client.methods.HttpGet;  
    11. import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;  
    12.   
    13. import android.app.Activity;  
    14. import android.os.AsyncTask;  
    15. import android.os.Bundle;  
    16. import android.util.Log;  
    17. import android.view.View;  
    18. import android.widget.Button;  
    19. import android.widget.ProgressBar;  
    20. import android.widget.TextView;  
    21.   
    22. public class MainActivity extends Activity {  
    23.       
    24.     private static final String TAG = "ASYNC_TASK";  
    25.       
    26.     private Button execute;  
    27.     private Button cancel;  
    28.     private ProgressBar progressBar;  
    29.     private TextView textView;  
    30.       
    31.     private MyTask mTask;  
    32.       
    33.     @Override  
    34.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
    35.         super.onCreate(savedInstanceState);  
    36.         setContentView(R.layout.main);  
    37.           
    38.         execute = (Button) findViewById(R.id.execute);  
    39.         execute.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {  
    40.             @Override  
    41.             public void onClick(View v) {  
    42.                 //注意每次需new一个实例,新建的任务只能执行一次,否则会出现异常  
    43.                 mTask = new MyTask();  
    44.                 mTask.execute("http://www.baidu.com");  
    45.                   
    46.                 execute.setEnabled(false);  
    47.                 cancel.setEnabled(true);  
    48.             }  
    49.         });  
    50.         cancel = (Button) findViewById(R.id.cancel);  
    51.         cancel.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {  
    52.             @Override  
    53.             public void onClick(View v) {  
    54.                 //取消一个正在执行的任务,onCancelled方法将会被调用  
    55.                 mTask.cancel(true);  
    56.             }  
    57.         });  
    58.         progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progress_bar);  
    59.         textView = (TextView) findViewById(R.id.text_view);  
    60.           
    61.     }  
    62.       
    63.     private class MyTask extends AsyncTask<String, Integer, String> {  
    64.         //onPreExecute方法用于在执行后台任务前做一些UI操作  
    65.         @Override  
    66.         protected void onPreExecute() {  
    67.             Log.i(TAG, "onPreExecute() called");  
    68.             textView.setText("loading...");  
    69.         }  
    70.           
    71.         //doInBackground方法内部执行后台任务,不可在此方法内修改UI  
    72.         @Override  
    73.         protected String doInBackground(String... params) {  
    74.             Log.i(TAG, "doInBackground(Params... params) called");  
    75.             try {  
    76.                 HttpClient client = new DefaultHttpClient();  
    77.                 HttpGet get = new HttpGet(params[0]);  
    78.                 HttpResponse response = client.execute(get);  
    79.                 if (response.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK) {  
    80.                     HttpEntity entity = response.getEntity();  
    81.                     InputStream is = entity.getContent();  
    82.                     long total = entity.getContentLength();  
    83.                     ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();  
    84.                     byte[] buf = new byte[1024];  
    85.                     int count = 0;  
    86.                     int length = -1;  
    87.                     while ((length = is.read(buf)) != -1) {  
    88.                         baos.write(buf, 0, length);  
    89.                         count += length;  
    90.                         //调用publishProgress公布进度,最后onProgressUpdate方法将被执行  
    91.                         publishProgress((int) ((count / (float) total) * 100));  
    92.                         //为了演示进度,休眠500毫秒  
    93.                         Thread.sleep(500);  
    94.                     }  
    95.                     return new String(baos.toByteArray(), "gb2312");  
    96.                 }  
    97.             } catch (Exception e) {  
    98.                 Log.e(TAG, e.getMessage());  
    99.             }  
    100.             return null;  
    101.         }  
    102.           
    103.         //onProgressUpdate方法用于更新进度信息  
    104.         @Override  
    105.         protected void onProgressUpdate(Integer... progresses) {  
    106.             Log.i(TAG, "onProgressUpdate(Progress... progresses) called");  
    107.             progressBar.setProgress(progresses[0]);  
    108.             textView.setText("loading..." + progresses[0] + "%");  
    109.         }  
    110.           
    111.         //onPostExecute方法用于在执行完后台任务后更新UI,显示结果  
    112.         @Override  
    113.         protected void onPostExecute(String result) {  
    114.             Log.i(TAG, "onPostExecute(Result result) called");  
    115.             textView.setText(result);  
    116.               
    117.             execute.setEnabled(true);  
    118.             cancel.setEnabled(false);  
    119.         }  
    120.           
    121.         //onCancelled方法用于在取消执行中的任务时更改UI  
    122.         @Override  
    123.         protected void onCancelled() {  
    124.             Log.i(TAG, "onCancelled() called");  
    125.             textView.setText("cancelled");  
    126.             progressBar.setProgress(0);  
    127.               
    128.             execute.setEnabled(true);  
    129.             cancel.setEnabled(false);  
    130.         }  
    131.     }  
    132. }  

    布局文件main.xml代码如下:

    [xhtml] view plaincopy
     
    1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
    2. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    3.     android:orientation="vertical"  
    4.     android:layout_width="fill_parent"  
    5.     android:layout_height="fill_parent">  
    6.     <Button  
    7.         android:id="@+id/execute"  
    8.         android:layout_width="fill_parent"  
    9.         android:layout_height="wrap_content"  
    10.         android:text="execute"/>  
    11.     <Button  
    12.         android:id="@+id/cancel"  
    13.         android:layout_width="fill_parent"  
    14.         android:layout_height="wrap_content"  
    15.         android:enabled="false"  
    16.         android:text="cancel"/>  
    17.     <ProgressBar   
    18.         android:id="@+id/progress_bar"   
    19.         android:layout_width="fill_parent"   
    20.         android:layout_height="wrap_content"   
    21.         android:progress="0"  
    22.         android:max="100"  
    23.         style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"/>  
    24.     <ScrollView  
    25.         android:layout_width="fill_parent"   
    26.         android:layout_height="wrap_content">  
    27.         <TextView  
    28.             android:id="@+id/text_view"  
    29.             android:layout_width="fill_parent"   
    30.             android:layout_height="wrap_content"/>  
    31.     </ScrollView>  
    32. </LinearLayout>  

    因为需要访问网络,所以我们还需要在AndroidManifest.xml中加入访问网络的权限:

    [xhtml] view plaincopy
     
    1. <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>  

    我们来看一下运行时的界面:

    以上几个截图分别是初始界面、执行异步任务时界面、执行成功后界面、取消任务后界面。执行成功后,整个过程日志打印如下:

    如果我们在执行任务时按下了“cancel”按钮,日志打印如下:

    可以看到onCancelled()方法将会被调用,onPostExecute(Result result)方法将不再被调用。

    上面介绍了AsyncTask的基本应用,有些朋友也许会有疑惑,AsyncTask内部是怎么执行的呢,它执行的过程跟我们使用Handler又有什么区别呢?答案是:AsyncTask是对Thread+Handler良好的封装,在android.os.AsyncTask代码里仍然可以看到Thread和Handler的踪迹。下面就向大家详细介绍一下AsyncTask的执行原理。

    我们先看一下AsyncTask的大纲视图:

    我们可以看到关键几个步骤的方法都在其中,doInBackground(Params... params)是一个抽象方法,我们继承AsyncTask时必须覆写此方法;onPreExecute()、onProgressUpdate(Progress... values)、onPostExecute(Result result)、onCancelled()这几个方法体都是空的,我们需要的时候可以选择性的覆写它们;publishProgress(Progress... values)是final修饰的,不能覆写,只能去调用,我们一般会在doInBackground(Params... params)中调用此方法;另外,我们可以看到有一个Status的枚举类和getStatus()方法,Status枚举类代码段如下:

    [java] view plaincopy
     
    1.         //初始状态  
    2.     private volatile Status mStatus = Status.PENDING;  
    3.       
    4.     public enum Status {  
    5.         /** 
    6.          * Indicates that the task has not been executed yet. 
    7.          */  
    8.         PENDING,  
    9.         /** 
    10.          * Indicates that the task is running. 
    11.          */  
    12.         RUNNING,  
    13.         /** 
    14.          * Indicates that {@link AsyncTask#onPostExecute} has finished. 
    15.          */  
    16.         FINISHED,  
    17.     }  
    18.   
    19. /** 
    20.      * Returns the current status of this task. 
    21.      * 
    22.      * @return The current status. 
    23.      */  
    24.     public final Status getStatus() {  
    25.         return mStatus;  
    26.     }  

    可以看到,AsyncTask的初始状态为PENDING,代表待定状态,RUNNING代表执行状态,FINISHED代表结束状态,这几种状态在AsyncTask一次生命周期内的很多地方被使用,非常重要。

    介绍完大纲视图相关内容之后,接下来,我们会从execute(Params... params)作为入口,重点分析一下AsyncTask的执行流程,我们来看一下execute(Params... params)方法的代码段:

    [java] view plaincopy
     
    1. public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {  
    2.         if (mStatus != Status.PENDING) {  
    3.             switch (mStatus) {  
    4.                 case RUNNING:  
    5.                     //如果该任务正在被执行则抛出异常  
    6.                     //值得一提的是,在调用cancel取消任务后,状态仍未RUNNING  
    7.                     throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"  
    8.                             + " the task is already running.");  
    9.                 case FINISHED:  
    10.                     //如果该任务已经执行完成则抛出异常  
    11.                     throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"  
    12.                             + " the task has already been executed "  
    13.                             + "(a task can be executed only once)");  
    14.             }  
    15.         }  
    16.           
    17.         //改变状态为RUNNING  
    18.         mStatus = Status.RUNNING;  
    19.   
    20.         //调用onPreExecute方法  
    21.         onPreExecute();  
    22.   
    23.         mWorker.mParams = params;  
    24.         sExecutor.execute(mFuture);  
    25.   
    26.         return this;  
    27.     }  

    代码中涉及到三个陌生的变量:mWorker、sExecutor、mFuture,我们也会看一下他们的庐山真面目:

    关于sExecutor,它是java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的实例,用于管理线程的执行。代码如下:

    [java] view plaincopy
     
    1. private static final int CORE_POOL_SIZE = 5;  
    2.    private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128;  
    3.    private static final int KEEP_ALIVE = 10;  
    4.   
    5. //新建一个队列用来存放线程  
    6.    private static final BlockingQueue<Runnable> sWorkQueue =  
    7.            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10);  
    8. //新建一个线程工厂  
    9.    private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {  
    10.        private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);  
    11.     //新建一个线程  
    12.        public Thread newThread(Runnable r) {  
    13.            return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());  
    14.        }  
    15.    };  
    16. //新建一个线程池执行器,用于管理线程的执行  
    17.    private static final ThreadPoolExecutor sExecutor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,  
    18.            MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sWorkQueue, sThreadFactory);  

    mWorker实际上是AsyncTask的一个的抽象内部类的实现对象实例,它实现了Callable<Result>接口中的call()方法,代码如下:

    [java] view plaincopy
     
    1. private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {  
    2.         Params[] mParams;  
    3.     }  

    而mFuture实际上是java.util.concurrent.FutureTask的实例,下面是它的FutureTask类的相关信息:

    [java] view plaincopy
     
    1. /** 
    2.  * A cancellable asynchronous computation. 
    3.  * ... 
    4.  */  
    5. public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {  
    [java] view plaincopy
     
    1. public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {  
    2.     /** 
    3.      * Sets this Future to the result of its computation 
    4.      * unless it has been cancelled. 
    5.      */  
    6.     void run();  
    7. }  

    可以看到FutureTask是一个可以中途取消的用于异步计算的类。

    下面是mWorker和mFuture实例在AsyncTask中的体现:

    [java] view plaincopy
     
    1.    private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker;  
    2.    private final FutureTask<Result> mFuture;  
    3.   
    4. public AsyncTask() {  
    5.        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {  
    6.            //call方法被调用后,将设置优先级为后台级别,然后调用AsyncTask的doInBackground方法  
    7.         public Result call() throws Exception {  
    8.                Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);  
    9.                return doInBackground(mParams);  
    10.            }  
    11.        };  
    12.   
    13.     //在mFuture实例中,将会调用mWorker做后台任务,完成后会调用done方法  
    14.        mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {  
    15.            @Override  
    16.            protected void done() {  
    17.                Message message;  
    18.                Result result = null;  
    19.   
    20.                try {  
    21.                    result = get();  
    22.                } catch (InterruptedException e) {  
    23.                    android.util.Log.w(LOG_TAG, e);  
    24.                } catch (ExecutionException e) {  
    25.                    throw new RuntimeException("An error occured while executing doInBackground()",  
    26.                            e.getCause());  
    27.                } catch (CancellationException e) {  
    28.                 //发送取消任务的消息  
    29.                    message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL,  
    30.                            new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null));  
    31.                    message.sendToTarget();  
    32.                    return;  
    33.                } catch (Throwable t) {  
    34.                    throw new RuntimeException("An error occured while executing "  
    35.                            + "doInBackground()", t);  
    36.                }  
    37.   
    38.             //发送显示结果的消息  
    39.                message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,  
    40.                        new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result));  
    41.                message.sendToTarget();  
    42.            }  
    43.        };  
    44.    }  

     我们看到上面的代码中,mFuture实例对象的done()方法中,如果捕捉到了CancellationException类型的异常,则发送一条“MESSAGE_POST_CANCEL”的消息;如果顺利执行,则发送一条“MESSAGE_POST_RESULT”的消息,而消息都与一个sHandler对象关联。这个sHandler实例实际上是AsyncTask内部类InternalHandler的实例,而InternalHandler正是继承了Handler,下面我们来分析一下它的代码:

    [java] view plaincopy
     
    1. private static final int MESSAGE_POST_RESULT = 0x1; //显示结果  
    2.    private static final int MESSAGE_POST_PROGRESS = 0x2;    //更新进度  
    3.    private static final int MESSAGE_POST_CANCEL = 0x3;  //取消任务  
    4.   
    5.    private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();  
    6.   
    7. private static class InternalHandler extends Handler {  
    8.        @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})  
    9.        @Override  
    10.        public void handleMessage(Message msg) {  
    11.            AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;  
    12.            switch (msg.what) {  
    13.                case MESSAGE_POST_RESULT:  
    14.                    // There is only one result  
    15.                 //调用AsyncTask.finish方法  
    16.                    result.mTask.finish(result.mData[0]);  
    17.                    break;  
    18.                case MESSAGE_POST_PROGRESS:  
    19.                    //调用AsyncTask.onProgressUpdate方法  
    20.                 result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);  
    21.                    break;  
    22.                case MESSAGE_POST_CANCEL:  
    23.                 //调用AsyncTask.onCancelled方法  
    24.                    result.mTask.onCancelled();  
    25.                    break;  
    26.            }  
    27.        }  
    28.    }  

    我们看到,在处理消息时,遇到“MESSAGE_POST_RESULT”时,它会调用AsyncTask中的finish()方法,我们来看一下finish()方法的定义:

    [java] view plaincopy
     
    1. private void finish(Result result) {  
    2.         if (isCancelled()) result = null;  
    3.         onPostExecute(result);  //调用onPostExecute显示结果  
    4.         mStatus = Status.FINISHED;  //改变状态为FINISHED  
    5.     }  

    原来finish()方法是负责调用onPostExecute(Result result)方法显示结果并改变任务状态的啊。

    另外,在mFuture对象的done()方法里,构建一个消息时,这个消息包含了一个AsyncTaskResult类型的对象,然后在sHandler实例对象的handleMessage(Message msg)方法里,使用下面这种方式取得消息中附带的对象:

    [java] view plaincopy
     
    1. AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;  

    这个AsyncTaskResult究竟是什么呢,它又包含什么内容呢?其实它也是AsyncTask的一个内部类,是用来包装执行结果的一个类,让我们来看一下它的代码结构:

    [java] view plaincopy
     
    1. @SuppressWarnings({"RawUseOfParameterizedType"})  
    2. private static class AsyncTaskResult<Data> {  
    3.     final AsyncTask mTask;  
    4.     final Data[] mData;  
    5.   
    6.     AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) {  
    7.         mTask = task;  
    8.         mData = data;  
    9.     }  
    10. }  

    看以看到这个AsyncTaskResult封装了一个AsyncTask的实例和某种类型的数据集,我们再来看一下构建消息时的代码:

    [java] view plaincopy
     
    1. //发送取消任务的消息  
    2. message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL,  
    3.         new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null));  
    4. message.sendToTarget();  
    [java] view plaincopy
     
    1. //发送显示结果的消息  
    2. message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,  
    3.          new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result));  
    4. message.sendToTarget();  

    在处理消息时是如何使用这个对象呢,我们再来看一下:

    [java] view plaincopy
     
    1. result.mTask.finish(result.mData[0]);  
    [java] view plaincopy
     
    1. result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);  

    概括来说,当我们调用execute(Params... params)方法后,execute方法会调用onPreExecute()方法,然后由ThreadPoolExecutor实例sExecutor执行一个FutureTask任务,这个过程中doInBackground(Params... params)将被调用,如果被开发者覆写的doInBackground(Params... params)方法中调用了publishProgress(Progress... values)方法,则通过InternalHandler实例sHandler发送一条MESSAGE_POST_PROGRESS消息,更新进度,sHandler处理消息时onProgressUpdate(Progress... values)方法将被调用;如果遇到异常,则发送一条MESSAGE_POST_CANCEL的消息,取消任务,sHandler处理消息时onCancelled()方法将被调用;如果执行成功,则发送一条MESSAGE_POST_RESULT的消息,显示结果,sHandler处理消息时onPostExecute(Result result)方法被调用。

    经过上面的介绍,相信朋友们都已经认识到AsyncTask的本质了,它对Thread+Handler的良好封装,减少了开发者处理问题的复杂度,提高了开发效率,希望朋友们能多多体会一下。

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