Android AsyncTask源码分析
android中只能在主线程中进行ui操作，如果是其它子线程，需要借助异步消息处理机制handler。除此之外，还有个非常方便的asynctask类，这个类内部封装了handler和线程池。本文先简要介绍asynctask的用法，然后分析具体实现。
基本用法
asynctask是一个抽象类，我们需要创建子类去继承它，并且重写一些方法。asynctask接受三个泛型参数：
params: 指定传给任务执行时的参数的类型
progress: 指定后台任务执行时将任务进度返回给ui线程的参数类型
result: 指定任务完成后返回的结果的类型
除了指定泛型参数，还需要根据需要重写一些方法，常用的如下:
onpreexecute(): 这个方法在ui线程调用，用于在任务执行前做一些初始化操作，如在界面上显示加载进度控件
doinbackground: 在onpreexecute()结束之后立刻在后台线程调用，用于耗时操作。在这个方法中可调用publishprogress方法返回任务的执行进度
onprogressupdate: 在doinbackground调用publishprogress后被调用，工作在ui线程
onpostexecute: 后台任务结束后被调用，工作在ui线程
源码分析
下面分析这个类的实现，主要有线程池以及handler两部分。
1、线程池
当执行一个asynctask的时候调用的是execute()方法，就从这个开始看：
public final asynctask<params, progress, result> execute(params... params){
return executeonexecutor(sdefaultexecutor, params);
}
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;
//先执行 onpreexecute
onpreexecute();
mworker.mparams = params;
exec.execute(mfuture);
return this;
}
execute方法会调用executeonexecutor。在这个方法中先检查任务是否已经执行或者执行结束，然后把任务标记为running。最开始执行的是onpreexecute，接着把参数赋值给mworker对象。这个mworker是一个callable对象，最终被包装为futuretask，代码如下：
private static abstract class workerrunnable<params, result> implements callable<result> {
params[] mparams;
}
mworker = new workerrunnable<params, result>() {
public result call() throws exception {
mtaskinvoked.set(true);
process.setthreadpriority(process.thread_priority_background);
//noinspection unchecked
return postresult(doinbackground(mparams));
}
};
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 occured while executing doinbackground()",
e.getcause());
} catch (cancellationexception e) {
postresultifnotinvoked(null);
}
}
};
从上面的代码可以看出，在mworker对象中的call()方法会调用doinbackground，返回值交给postresult方法，这个方法通过handler发送消息，这一点稍后再详细分析。
在mworker对象被封装成futuretask之后交由线程池执行，从execute方法可以看出，使用的是sdefaultexecutor，它的值默认为serial_executor，也就是串行执行器，实现如下：
private static class serialexecutor implements executor {
//线性双向队列，用来存储所有的asynctask任务
final arraydeque<runnable> mtasks = new arraydeque<runnable>();
//当前正在执行的asynctask任务
runnable mactive;
public synchronized void execute(final runnable r) {
//将新的asynctask任务加入到双向队列中
mtasks.offer(new runnable() {
public void run() {
try {
//执行asynctask任务
r.run();
} finally {
//当前任务执行结束后执行下一个任务
schedulenext();
}
}
});
if (mactive == null) {
schedulenext();
}
}
protected synchronized void schedulenext() {
//从任务队列中取出队列头部的任务，如果有就交给并发线程池去执行
if ((mactive = mtasks.poll()) != null) {
thread_pool_executor.execute(mactive);
}
}
}
public static final executor thread_pool_executor
= new threadpoolexecutor(core_pool_size, maximum_pool_size, keep_alive,
timeunit.seconds, spoolworkqueue, sthreadfactory);
在上面的代码中，如果有任务执行，那么serialexecutor的execute方法会被调用，它的逻辑是把runnable对象加入arraydeque队列中，然后判断mactivie是否为空。第一次执行时mactive当然为空，所以执行schedulenext，其实就是取出任务队列中的第一个任务交给线程池(thread_pool_executor)执行。加入mtask队列的runnable对象的run方法里最终一定会调用schedulenext，那么又会从任务队列中取出队头任务执行。这样便实现了单线程顺序执行任务，所以在asynctask中默认启用的是单线程执行，只有上一个任务执行后才会执行下一个任务。如果想要启用多线程执行任务，可以直接调用 executeonexecutor(executor exec, params... params)，这里的executor参数可以使用asynctask自带的thread_pool_executor，也可以自己定义。
2、handler
asynctask内部用handler传递消息，它的实现如下：
private static class internalhandler extends handler {
@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;
}
}
}
如果消息类型是任务执行后的返回值(message_post_result)将调用finish()方法：
private void finish(result result) {
if (iscancelled()) {
oncancelled(result);
} else {
onpostexecute(result);
}
mstatus = status.finished;
}
从上面可以知道，如果任务取消了，将调用oncancelled，否则调用onpostexecute，所以一个asynctask任务如果取消了，那么onpostexecute将不会得到执行。
如果消息类型是执行进度(message_post_progress)将调用onprogressupdate，这个方法默认是空方法，我们可以根据自己的需要重写。
总结
asynctask的主要逻辑就如上面所分析的，总结几个需要注意的地方：
1）、 asynctask的类必须在ui线程加载（从4.1开始系统会帮我们自动完成）
2）、 asynctask对象必须在ui线程创建
3）、 execute方法必须在ui线程调用
4）、 不要手动调用onpreexecute()、doinbackground、onprogressupdate方法
5）、 一个任务只能被调用一次（第二次调用会抛出异常）
其它还有一些细节可以自行研究源码，另外推荐几篇不错的文章：