Android AsyncTask 源码解析

AsyncTask中的几个方法才能完成对任务的定制。经常需要去重写的方法有以下四个：

• 1.onPreExecute()

这个方法会在后台任务开始执行之间调用，用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框等。

• 2.doInBackground(Params...)

这个方法中的所有代码都会在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有的耗时任务。任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果进行返回，如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void，就可以不返回任务执行结果。注意，在这个方法中是不可以进行UI操作的，如果需要更新UI元素，比如说反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成。

• 3.onProgressUpdate(Progress...)

当在后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法后，这个方法就很快会被调用，方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法中可以对UI进行操作，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。

• 4.onPostExecute(Result)

当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中，可以利用返回的数据来进行一些UI操作，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。

重写之后我们需要new AsyncTask的子类，然后通常会调用以下的方法执行任务：

• 1.sub.execute(Param...)
• 2.sub.executeOnExecutor(ThreadPoolExecutor exec,Param...)

现在我们来看看在源码中，这几个方法时怎么样被调用的。首先从AsyncTask的构造函数说起

/**
     * Creates a new asynchronous task. This constructor must be invoked on the UI thread.
     */
    public AsyncTask() {
        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);
                }
            }
        };
    }
    

在构造方法中，主要是初始化了mWork和mFuture两个变量，mWork是一个callable对象，mFuture是一个FutureTask对象，在初始化过程中将mWrok传到了mFuture当中，稍后会用到这两个对象。接下来的逻辑是执行execute(Param..)或者executeOnExecutor(X)方法，我们先看看execute方法

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }
execute只是帮我们封装了executeOnExecutor方法，有一个默认的executor线程池。接下来看看executeExecutor方法

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;
    }
    

在executeExecutor方法中，有两个关键点，mStatues默认是Status.PENDING，接下来执行了我们重写的onPreExecute()方法,该方法是在UI线程执行的，所以一般是进行界面的初始化操作，eg：显示进度条。往下走将mFuture作为参数执行了exec的execute方法，exec就是上面sDefualtExecutor。

public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();


private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
sDefualtExecutor其实就是一个静态的SerialExecutor常量，接下来将执行SerialExecutor的execute方法

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);
            }
        }
    }
    

SerialExecutor使用ArrayDeque队列来管理我们的Runnable对象，SerialExecutor线程执行往ArrayDeque队尾插入Runnable对象，也就是mFuture，以及从队头取出Runnable对象传递给THEAD_POOL_EXECUTOR线程池执行。

    private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
    private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
    private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
    private static final int KEEP_ALIVE = 1;

    private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
        private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

        public Thread newThread(Runnable r) {
            return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
        }
    };

    private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);

    /**
     * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
     */
    public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
            = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                    TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);

THEAD_POOL_EXECUTOR是一个静态的线程池常量，负责执行Runnable对象（mFuture）。往下走，从THEAD_POOL_EXECUTOR线程池其中一个工作线程将执行Runnable对象。也就是mFuture.run()。

public void run() {
        if (state != NEW ||
            !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
                                         null, Thread.currentThread()))
            return;
        try {
            Callable<V> c = callable;
            if (c != null && state == NEW) {
                V result;
                boolean ran;
                try {
                    result = c.call();
                    ran = true;
                } catch (Throwable ex) {
                    result = null;
                    ran = false;
                    setException(ex);
                }
                if (ran)
                    set(result);
            }
        } finally {
            // runner must be non-null until state is settled to
            // prevent concurrent calls to run()
            runner = null;
            // state must be re-read after nulling runner to prevent
            // leaked interrupts
            int s = state;
            if (s >= INTERRUPTING)
                handlePossibleCancellationInterrupt(s);
        }
    }

在这个方法中，主要是执行了c.call()。c对象初始化mFurture的时候传入的mWrok，往下看，接下来执行mWrok.call()。（在THEAD_POOL_EXECUTOR线程池的一个工作线程中执行）往下看mWrok.call()。

public Result call() throws Exception {

            mTaskInvoked.set(true);

            Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
            //noinspection unchecked
            return postResult(doInBackground(mParams));
        }

看到了doInBackground方法了。因为该方法在子线程子线程中执行，因此doInBackground去处理所有的耗时任务。往下看

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

doInBackground返回的Result变量将通过Message对象封装被子线程发送给UI线程的Handler对象sHandler，handleMessge方法处理。

private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();
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; }
}
}

过区分Message_POST_RESULT,调用了AsyncTask的finish方法

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

UI线程判断该任务是否取消，若没有取消，则执行我们重写的onPostExecute方法。可以利用返回的数据来进行一些UI操作，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。回头看看Message_POST_PROGRESS字段，没错，该字段执行了我们重写的onProgressUpdate方法，用于在doInBackground()过程中更新进度条等。没猜错的话是在doInBackground()调用publishiProgeress()，该方法发送给sHandler。看源码

 protected final void publishProgress(Progress... values) {
        if (!isCancelled()) {
            sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
                    new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
        }
    }

果然是在这里发送给sHandler的。

至此分析完了AsyncTask.execute的执行过程。

总结

通过上面的分析，我们知道AsyncTask.execute的执行过程，SerialExecutor是在THREAD_POOL_EXECUTOR的基础上添加一个mTasks的队列来保证任务的顺序执行。至于executeOnExecutor(ThreadPoolExecutor exec,Param...)允许开发者自定义线程池来运行和调度Thread，此时就没有了SerialExecutor来保证任务的顺序执行