Android AsyncTask的使用
来源:互联网 发布:刷脸解锁软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 10:08
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(Resultresult)、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(Messagemsg)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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