Android必学之AsyncTask

AsyncTask,即异步任务,是Android给我们提供的一个处理异步任务的类.通过此类,可以实现UI线程和后台线程进行通讯,后台线程执行异步任务,并把结果返回给UI线程.

.为什么需要使用异步任务?

我们知道,Android中只有UI线程,也就是主线程才能进行对UI的更新操作,而其他线程是不能直接操作UI的.这样的好处是保证了UI的稳定性和准确性,避免多个线程同时对UI进行操作而造成UI的混乱.但Android是一个多线程的操作系统,我们总不能把所有的任务都放在主线程中进行实现,比如网络操作,文件读取等耗时操作,如果全部放到主线程去执行,就可能会造成后面任务的阻塞.Android会去检测这种阻塞,当阻塞时间太长的时候,就会抛出Application Not Responsed(ANR)错误.所以我们需要将这些耗时操作放在非主线程中去执行.这样既避免了Android的单线程模型,又避免了ANR.

.AsyncTask为何而生?

提到异步任务,我们能想到用线程,线程池去实现.确实,Android给我们提供了主线程与其他线程通讯的机制.但同时,Android也给我们提供了一个封装好的组件--AsyncTask.利用AsyncTask,我们可以很方便的实现异步任务处理.AsyncTask可以在子线程中更新UI,也封装简化了异步操作.使用线程,线程池处理异步任务涉及到了线程的同步,管理等问题.而且当线程结束的时候还需要使用Handler去通知主线程来更新UI.而AsyncTask封装了这一切,使得我们可以很方便的在子线程中更新UI.

.构建AsyncTask子类的泛型参数

AsyncTask<Params,Progress,Result>是一个抽象类,通常用于被继承.继承AsyncTask需要指定如下三个泛型参数:

Params:启动任务时输入的参数类型.

Progress:后台任务执行中返回进度值的类型.

Result:后台任务执行完成后返回结果的类型.

.构建AsyncTask子类的回调方法

AsyncTask主要有如下几个方法:

doInBackground:必须重写,异步执行后台线程要完成的任务,耗时操作将在此方法中完成.

onPreExecute:执行后台耗时操作前被调用,通常用于进行初始化操作.

onPostExecute:当doInBackground方法完成后,系统将自动调用此方法,并将doInBackground方法返回的值传入此方法.通过此方法进行UI的更新.

onProgressUpdate:当在doInBackground方法中调用publishProgress方法更新任务执行进度后,将调用此方法.通过此方法我们可以知晓任务的完成进度.

下面通过代码演示一个典型的异步处理的实例--加载网络图片.网络操作作为一个不稳定的耗时操作,从4.0开始就被严禁放入主线程中.所以在显示一张网络图片时,我们需要在异步处理中下载图片,并在UI线程中设置图片.

MainActivity.java

import android.app.Activity;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends Activity {
    private Button btn_image;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        btn_image = (Button) findViewById(R.id.btn_image);
        btn_image.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                startActivity(new Intent(MainActivity.this,ImageActivity.class));
            }
        });
    }
}

ImageActivity.java

package com.example.caobotao.learnasynctask;

import android.app.Activity;
import android.graphics.*;
import android.os.*;
import android.view.View;
import android.widget.*;
import java.io.*;
import java.net.*;

/**
 * Created by caobotao on 15/12/2.
 */
public class ImageActivity extends Activity {
    private ImageView imageView ;
    private ProgressBar progressBar ;
    private static String URL = "http://pic3.zhongsou.com/image/38063b6d7defc892894.jpg";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.image);
        imageView = (ImageView) findViewById(R.id.image);
        progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progressBar);
        //通过调用execute方法开始处理异步任务.相当于线程中的start方法.
        new MyAsyncTask().execute(URL);
    }

    class MyAsyncTask extends AsyncTask<String,Void,Bitmap> {

        //onPreExecute用于异步处理前的操作
        @Override
        protected void onPreExecute() {
            super.onPreExecute();
            //此处将progressBar设置为可见.
            progressBar.setVisibility(View.VISIBLE);
        }

        //在doInBackground方法中进行异步任务的处理.
        @Override
        protected Bitmap doInBackground(String... params) {
            //获取传进来的参数
            String url = params[0];
            Bitmap bitmap = null;
            URLConnection connection ;
            InputStream is ;
            try {
                connection = new URL(url).openConnection();
                is = connection.getInputStream();
                //为了更清楚的看到加载图片的等待操作,将线程休眠3秒钟.
                Thread.sleep(3000);
                BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
                //通过decodeStream方法解析输入流
                bitmap = BitmapFactory.decodeStream(bis);
                is.close();
                bis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return bitmap;
        }

        //onPostExecute用于UI的更新.此方法的参数为doInBackground方法返回的值.
        @Override
        protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
            super.onPostExecute(bitmap);
            //隐藏progressBar
            progressBar.setVisibility(View.GONE);
            //更新imageView
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        }
    }
}

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              android:orientation="vertical"
              android:layout_width="match_parent"
              android:gravity="center"
              android:layout_height="match_parent">
    <Button
        android:id="@+id/btn_image"
        android:text="加载图片"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"/>
   
</LinearLayout>

progress.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              android:orientation="vertical"
              android:layout_width="match_parent"
              android:gravity="center"
              android:layout_height="match_parent">
    <ProgressBar
        style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"
        android:id="@+id/progress"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"/>
</LinearLayout>

由于涉及到网络操作,需要在AndroidManifest.xml中添加网络操作权限:<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

运行结果:

        

下面再演示一个模拟更新进度条的实例.

MainActivity.java

package com.example.caobotao.learnasynctask;
import android.app.Activity;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends Activity {
    private Button btn_progress;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        btn_progress = (Button) findViewById(R.id.btn_progress);
        btn_progress.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                startActivity(new Intent(MainActivity.this,ProgressActivity.class));
            }
        });
    }
}

ProgressActivity.java

import android.app.Activity;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.AsyncTask.Status;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ProgressBar;

import java.util.Scanner;

/**
 * Created by caobotao on 15/12/2.
 */
public class ProgressActivity extends Activity{
    private ProgressBar progressBar;
    private MyAsyncTask myAsyncTask;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.progress);
        progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progress);
        myAsyncTask = new MyAsyncTask();
        myAsyncTask.execute();
    }
}

    class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void,Integer,Void>{
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            super.onProgressUpdate(values);
            //通过publishProgress方法传过来的值进行进度条的更新.
            progressBar.setProgress(values[0]);
        }

        @Override
        protected Void doInBackground(Void... params) {
            //使用for循环来模拟进度条的进度.
            for (int i = 0;i < 100; i ++){
                //调用publishProgress方法将自动触发onProgressUpdate方法来进行进度条的更新.
                publishProgress(i);
                try {
                    //通过线程休眠模拟耗时操作
                    Thread.sleep(300);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return null;
        }
    }
}

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              android:orientation="vertical"
              android:layout_width="match_parent"
              android:gravity="center"
              android:layout_height="match_parent">
    <Button
        android:id="@+id/btn_progress"
        android:text="加载进度条"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"/>
</LinearLayout>

progress.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              android:orientation="vertical"
              android:layout_width="match_parent"
              android:gravity="center"
              android:layout_height="match_parent">
    <ProgressBar
        style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"
        android:id="@+id/progress"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"/>
</LinearLayout>

同样需要在AndroidManifest.xml中添加网络操作权限:<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

运行结果:

           

点击'加载进度条'按钮后程序看起来运行正常.但是,正如上面图示,如果接着点击BACK键,紧接着再次点击'加载进度条'按钮,会发现进度条的进度一直是零,过了一会才开始更新.这是为什么呢?

根据上述的讲解,我们知道,AsyncTask是基于线程池进行实现的,当一个线程没有结束时,后面的线程是不能执行的.所以必须等到第一个task的for循环结束后,才能执行第二个task.我们知道,当点击BACK键时会调用Activity的onPause()方法.为了解决这个问题,我们需要在Activity的onPause()方法中将正在执行的task标记为cancel状态,在doInBackground方法中进行异步处理时判断是否是cancel状态来决定是否取消之前的task.

更改ProgressActivity.java如下:

package com.example.caobotao.learnasynctask;

import android.app.Activity;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.AsyncTask.Status;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ProgressBar;

import java.util.Scanner;

/**
 * Created by caobotao on 15/12/2.
 */
public class ProgressActivity extends Activity{
    private ProgressBar progressBar;
    private MyAsyncTask myAsyncTask;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.progress);
        progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progress);
        myAsyncTask = new MyAsyncTask();
        //启动异步任务的处理
        myAsyncTask.execute();
    }

    //AsyncTask是基于线程池进行实现的,当一个线程没有结束时,后面的线程是不能执行的.
    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        if (myAsyncTask != null && myAsyncTask.getStatus() == Status.RUNNING) {
            //cancel方法只是将对应的AsyncTask标记为cancelt状态,并不是真正的取消线程的执行.
            myAsyncTask.cancel(true);
        }
    }

    class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void,Integer,Void>{
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            super.onProgressUpdate(values);
            //通过publishProgress方法传过来的值进行进度条的更新.
            progressBar.setProgress(values[0]);
        }

        @Override
        protected Void doInBackground(Void... params) {
            //使用for循环来模拟进度条的进度.
            for (int i = 0;i < 100; i ++){
                //如果task是cancel状态,则终止for循环,以进行下个task的执行.
                if (isCancelled()){
                    break;
                }
                //调用publishProgress方法将自动触发onProgressUpdate方法来进行进度条的更新.
                publishProgress(i);
                try {
                    //通过线程休眠模拟耗时操作
                    Thread.sleep(300);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return null;
        }
    }
}

.使用AsyncTask的注意事项

① 必须在UI线程中创建AsyncTask的实例.

② 只能在UI线程中调用AsyncTask的execute方法.

③ AsyncTask被重写的四个方法是系统自动调用的,不应手动调用.

④ 每个AsyncTask只能被执行(execute方法)一次,多次执行将会引发异常.

⑤ AsyncTask的四个方法,只有doInBackground方法是运行在其他线程中,其他三个方法都运行在UI线程中,也就说其他三个方法都可以进行UI的更新操作.