android线程切换
Ⅰ Android Handler使用
在日常开发中,都避免不了进行网络请求,并更新View,由于Android中主线程不可以进行耗时操作,所以我们的网络请求只能放在子线程中,又由于在子线程中不能更新UI,所以我们就需要使用Handler切换到主线程并更新UI。
在介绍Handler使用之前,我们先了解以下两个问题。
1、为什么主线程不能进行耗时操作?
因为如果在主线程进行耗时操作,容易出现ANR,Application Not Responding,即应用无响应,当在一定的时间内,app无法响应时就会出现ANR,并弹出一个 对话框提示应用无响应,所以我们应该避免在主线程中进行耗时操作,当我们应用出现ANR时,会在
/data/anr/目录中生成traces.txt,我们可以通过这个文件查找错误信息。
2、为什么子线程中不能更新UI?
这是因为在子线程中更新UI不是线程安全的,在Android源码ViewRootImpl的checkThread方法中也对UI做了验证。
基于这两个问题,我们可以使用Handler来解决,接下来介绍Handler的基本使用。
首先创建Handler
接下来发送消息。
这个时候在handlerMessage方法中即可收到消息,获取Message中的数据,并更新UI了。是不是很简单。
Ⅱ Android多线程的四种方式:Handler、AsyncTask、ThreadPoolExector、IntentService
异步通信机制,将工作线程中需更新UI的操作信息 传递到 UI主线程,从而实现 工作线程对UI的更新处理,最终实现异步消息的处理。Handler不仅仅能将子线程的数据传递给主线程,它能实现任意两个线程的数据传递。
(1)Message
Message 可以在线程之间传递消息。可以在它的内部携带少量数据,用于在不同线程之间进行数据交换。除了 what 字段,还可以使用 arg1 和 arg2 来携带整型数据,使用 obj 来携带 Object 数据。
(2) Handler
Handler 作为处理中心,用于发送(sendMessage 系列方法)与处理消息(handleMessage 方法)。
(3) MessageQueue
MessageQueue 用于存放所有通过 Handler 发送的消息。这部分消息会一直存放在消息队列中,直到被处理。每个线程中只会有一个 MessageQueue 对象
(4) Looper
Looper 用于管理 MessageQueue 队列,Looper对象通过loop()方法开启了一个死循环——for (;;){},不断地从looper内的MessageQueue中取出Message,并传递到 Handler 的 handleMessage() 方法中。每个线程中只会有一个 Looper 对象。
AsyncTask 是一种轻量级的任务异步类,可以在后台子线程执行任务,且将执行进度及执行结果传递给 UI 线程。
(1)onPreExecute()
在 UI 线程上工作,在任务执行 doInBackground() 之前调用。此步骤通常用于设置任务,例如在用户界面中显示进度条。
(2)doInBackground(Params... params)
在子线程中工作,在 onPreExecute() 方法结束后执行,这一步被用于在后台执行长时间的任务,Params 参数通过 execute(Params) 方法被传递到此方法中。任务执行结束后,将结果传递给 onPostExecute(Result) 方法,同时我们可以通过 publishProgress(Progress) 方法,将执行进度发送给 onProgressUpdate(Progress) 方法。
(3)onProgressUpdate(Progress... values)
在 UI 线程上工作,会在 doInBackground() 中调用 publishProgress(Progress) 方法后执行,此方法用于在后台计算仍在执行时(也就是 doInBackgound() 还在执行时)将计算执行进度通过 UI 显示出来。例如,可以通过动画进度条或显示文本字段中的日志,从而方便用户知道后台任务执行的进度。
(4)onPostExecute(Result result)
在 UI 线程上工作,在任务执行完毕(即 doInBackground(Result) 执行完毕)并将执行结果传过来的时候工作。
使用规则:
(1)AsyncTask 是个抽象类,所以要创建它的子类实现抽象方法
(1)AsyncTask 类必须是在 UI 线程中被加载,但在Android 4.1(API 16)开始,就能被自动加载完成。
(2)AsyncTask 类的实例对象必须在 UI 线程中被创建。
(3)execute() 方法必须是在 UI 线程中被调用。
(4)不要手动调用方法 onPreExecute()、onPostExecute()、doInBackground()、onProgressUpdate()
(5)任务只能执行一次(如果尝试第二次执行,将抛出异常)。即一个AsyncTask对象只能调用一次execute()方法。
原理:
其源码中原理还是 Thread 与 Handler 的实现,其包含 两个线程池,一个 Handler,如下所示:
名称类型作用
SERIAL_EXECUTOR线程池分发任务,串行分发,一次只分发一个任务
THREAD_POOL_EXECUTOR线程池执行任务,并行执行,执行的任务由 SERIAL_EXECUTOR 分发
InternalHandlerHandler负责子线程与主线程的沟通,通知主线程做 UI 工作
一方面减少了每个并行任务独自建立线程的开销,另一方面可以管理多个并发线程的公共资源,从而提高了多线程的效率。所以ThreadPoolExecutor比较适合一组任务的执行。Executors利用工厂模式对ThreadPoolExecutor进行了封装。
Executors提供了四种创建ExecutorService的方法,他们的使用场景如下:
1. Executors.newFixedThreadPool()
创建一个定长的线程池,每提交一个任务就创建一个线程,直到达到池的最大长度,这时线程池会保持长度不再变化。
当线程处于空闲状态时,它们并不会被回收,除非线程池被关闭。当所有的线程都处于活动状态时,新任务都会处于等待状态,直到有线程空闲出来。
只有核心线程并且不会被回收,能够更加快速的响应外界的请求。
2. Executors.newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池,如果当前线程池的长度超过了处理的需要时,它可以灵活的回收空闲的线程,当需要增加时,它可以灵活的添加新的线程,而不会对池的长度作任何限制
线程数量不定的线程池,只有非核心线程,最大线程数为 Integer.MAX_VALUE。当线程池中的线程都处于活动状态时,线程池会创建新的线程来处理新任务,否则利用空闲的线程来处理新任务。线程池中的空闲线程具有超时机制,为 60s。
任务队列相当于一个空集合,导致任何任务都会立即被执行,适合执行大量耗时较少的任务。当整个线程池都处于限制状态时,线程池中的线程都会超时而被停止。
3. Executors.newScheledThreadPool()
创建一个定长的线程池,而且支持定时的以及周期性的任务执行,类似于Timer。
非核心线程数没有限制,并且非核心线程闲置的时候立即回收,主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务。
4. Executors.newSingleThreadExecutor()
创建一个单线程化的executor,它只创建唯一的worker线程来执行任务
只有一个核心线程,保证所有的任务都在一个线程中顺序执行,意义在于不需要处理线程同步的问题。
一般用于执行后台耗时任务,当任务执行完成会自动停止;同时由于它是一个服务,优先级要远远高于线程,更不容易被系统杀死,因此比较适合执行一些高优先级的后台任务。
使用步骤:创建IntentService的子类,重写onHandleIntent方法,在onHandleIntent中执行耗时任务
原理:在源码实现上,IntentService封装了HandlerThread和Handler。onHandleIntent方法结束后会调用IntentService的stopSelf(int startId)方法尝试停止服务。
IntentService的内部是通过消息的方式请求HandlerThread执行任务,HandlerThread内部又是一种使用Handler的Thread,这就意味着IntentService和Looper一样是顺序执行后台任务的
(HandlerThread:封装了Handler + ThreadHandlerThread适合在有需要一个工作线程(非UI线程)+任务的等待队列的形式,优点是不会有堵塞,减少了对性能的消耗,缺点是不能同时进行多个任务的处理,需要等待进行处理。处理效率低,可以当成一个轻量级的线程池来用)
Ⅲ Android 中的“子线程”解析
Android 中线程可分为 主线程 和 子线程 两类,其中主线程也就是 UI线程 ,它的主要这作用就是运行四大组件、处理界面交互。子线程则主要是处理耗时任务,也是我们要重点分析的。
首先 Java 中的各种线程在 Android 里是通用的,Android 特有的线程形态也是基于 Java 的实现的,所以有必要先简单的了解下 Java 中的线程,本文主要包括以下内容:
在 Java 中要创建子线程可以直接继承 Thread 类,重写 run() 方法:
或者实现 Runnable 接口,然后用Thread执行Runnable,这种方式比较常用:
简单的总结下:
Callable 和 Runnable 类似,都可以用来处理具体的耗时任务逻辑的,但是但具体的差别在哪里呢?看一个小例子:
定义 MyCallable 实现了 Callable 接口,和之前 Runnable 的 run() 方法对比下, call() 方法是有返回值的哦,泛型就是返回值的类型:
一般会通过线程池来执行 Callable (线程池相关内容后边会讲到),执行结果就是一个 Future 对象:
可以看到,通过线程池执行 MyCallable 对象返回了一个 Future 对象,取出执行结果。
Future 是一个接口,从其内部的方法可以看出它提供了取消任务(有坑!!!)、判断任务是否完成、获取任务结果的功能:
Future 接口有一个 FutureTask 实现类,同时 FutureTask 也实现了 Runnable 接口,并提供了两个构造函数:
用 FutureTask 一个参数的构造函数来改造下上边的例子:
FutureTask 内部有一个 done() 方法,代表 Callable 中的任务已经结束,可以用来获取执行结果:
所以 Future + Callable 的组合可以更方便的获取子线程任务的执行结果,更好的控制任务的执行,主要的用法先说这么多了,其实 AsyncTask 内部也是类似的实现!
注意, Future 并不能取消掉运行中的任务,这点在后边的 AsyncTask 解析中有提到。
Java 中线程池的具体的实现类是 ThreadPoolExecutor ,继承了 Executor 接口,这些线程池在 Android 中也是通用的。使用线程池的好处:
常用的构造函数如下:
一个常规线程池可以按照如下方式来实现:
执行任务:
基于 ThreadPoolExecutor ,系统扩展了几类具有新特性的线程池:
线程池可以通过 execute() 、 submit() 方法开始执行任务,主要差别从方法的声明就可以看出,由于 submit() 有返回值,可以方便得到任务的执行结果:
要关闭线程池可以使用如下方法:
IntentService 是 Android 中一种特殊的 Service,可用于执行后台耗时任务,任务结束时会自动停止,由于属于系统的四大组件之一,相比一般线程具有较高的优先级,不容易被杀死。用法和普通 Service 基本一致,只需要在 onHandleIntent() 中处理耗时任务即可:
至于 HandlerThread,它是 IntentService 内部实现的重要部分,细节内容会在 IntentService 源码中说到。
IntentService 首次创建被启动的时候其生命周期方法 onCreate() 会先被调用,所以我们从这个方法开始分析:
这里出现了 HandlerThread 和 ServiceHandler 两个类,先搞明白它们的作用,以便后续的分析。
首先看 HandlerThread 的核心实现:
首先它继承了 Thread 类,可以当做子线程来使用,并在 run() 方法中创建了一个消息循环系统、开启消息循环。
ServiceHandler 是 IntentService 的内部类,继承了 Handler,具体内容后续分析:
现在回过头来看 onCreate() 方法主要是一些初始化的操作, 首先创建了一个 thread 对象,并启动线程,然后用其内部的 Looper 对象 创建一个 mServiceHandler 对象,将子线程的 Looper 和 ServiceHandler 建立了绑定关系,这样就可以使用 mServiceHandler 将消息发送到子线程去处理了。
生命周期方法 onStartCommand() 方法会在 IntentService 每次被启动时调用,一般会这里处理启动 IntentService 传递 Intent 解析携带的数据:
又调用了 start() 方法:
就是用 mServiceHandler 发送了一条包含 startId 和 intent 的消息,消息的发送还是在主线程进行的,接下来消息的接收、处理就是在子线程进行的:
当接收到消息时,通过 onHandleIntent() 方法在子线程处理 intent 对象, onHandleIntent() 方法执行结束后,通过 stopSelf(msg.arg1) 等待所有消息处理完毕后终止服务。
为什么消息的处理是在子线程呢?这里涉及到 Handler 的内部消息机制,简单的说,因为 ServiceHandler 使用的 Looper 对象就是在 HandlerThread 这个子线程类里创建的,并通过 Looper.loop() 开启消息循环,不断从消息队列(单链表)中取出消息,并执行,截取 loop() 的部分源码:
dispatchMessage() 方法间接会调用 handleMessage() 方法,所以最终 onHandleIntent() 就在子线程中划线执行了,即 HandlerThread 的 run() 方法。
这就是 IntentService 实现的核心,通过 HandlerThread + Hanlder 把启动 IntentService 的 Intent 从主线程切换到子线程,实现让 Service 可以处理耗时任务的功能!
AsyncTask 是 Android 中轻量级的异步任务抽象类,它的内部主要由线程池以及 Handler 实现,在线程池中执行耗时任务并把结果通过 Handler 机制中转到主线程以实现UI操作。典型的用法如下:
从 Android3.0 开始,AsyncTask 默认是串行执行的:
如果需要并行执行可以这么做:
AsyncTask 的源码不多,还是比较容易理解的。根据上边的用法,可以从 execute() 方法开始我们的分析:
看到 @MainThread 注解了吗?所以 execute() 方法需要在主线程执行哦!
进而又调用了 executeOnExecutor() :
可以看到,当任务正在执行或者已经完成,如果又被执行会抛出异常!回调方法 onPreExecute() 最先被执行了。
传入的 sDefaultExecutor 参数,是一个自定义的串行线程池对象,所有任务在该线程池中排队执行:
可以看到 SerialExecutor 线程池仅用于任务的排队, THREAD_POOL_EXECUTOR 线程池才是用于执行真正的任务,就是我们线程池部分讲到的 ThreadPoolExecutor :
再回到 executeOnExecutor() 方法中,那么 exec.execute(mFuture) 就是触发线程池开始执行任务的操作了。
那 executeOnExecutor() 方法中的 mWorker 是什么? mFuture 是什么?答案在 AsyncTask 的构造函数中:
原来 mWorker 是一个 Callable 对象, mFuture 是一个 FutureTask 对象,继承了 Runnable 接口。所以 mWorker 的 call() 方法会在 mFuture 的 run() 方法中执行,所以 mWorker 的 call() 方法在线程池得到执行!
同时 doInBackground() 方法就在 call() 中方法,所以我们自定义的耗时任务逻辑得到执行,不就是我们第二部分讲的那一套吗!
doInBackground() 的返回值会传递给 postResult() 方法:
就是通过 Handler 将最终的耗时任务结果从子线程发送到主线程,具体的过程是这样的, getHandler() 得到的就是 AsyncTask 构造函数中初始化的 mHandler , mHander 又是通过 getMainHandler() 赋值的:
可以在看到 sHandler 是一个 InternalHandler 类对象:
所以 getHandler() 就是在得到在主线程创建的 InternalHandler 对象,所以
就可以完成耗时任务结果从子线程到主线程的切换,进而可以进行相关UI操作了。
当消息是 MESSAGE_POST_RESULT 时,代表任务执行完成, finish() 方法被调用:
如果任务没有被取消的话执行 onPostExecute() ,否则执行 onCancelled() 。
如果消息是 MESSAGE_POST_PROGRESS , onProgressUpdate() 方法被执行,根据之前的用法可以 onProgressUpdate() 的执行需要我们手动调用 publishProgress() 方法,就是通过 Handler 来发送进度数据:
进行中的任务如何取消呢?AsyncTask 提供了一个 cancel(boolean mayInterruptIfRunning) ,参数代表是否中断正在执行的线程任务,但是呢并不靠谱, cancel() 的方法注释中有这么一段:
大致意思就是调用 cancel() 方法后, onCancelled(Object) 回调方法会在 doInBackground() 之后被执行而 onPostExecute() 将不会被执行,同时你应该 doInBackground() 回调方法中通过 isCancelled() 来检查任务是否已取消,进而去终止任务的执行!
所以只能自己动手了:
AsyncTask 整体的实现流程就这些了,源码是最好的老师,自己跟着源码走一遍有些问题可能就豁然开朗了!
Ⅳ Android中线程与线程,进程与进程之间如何通信
使用handler发送message,消息队列排队
进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源,是一个动态的概念,是一个活动的实体。它不只是程序的代码,还包括当前的活动,通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示。
进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时,它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。
通常在一个进程中可以包含若干个线程,它们可以利用进程所拥有的资源。在引入线程的操作系统中,通常都是把进程作为分配资源的基本单位,而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。由于线程比进程更小,基本上不拥有系统资源,故对它的调度所付出的开销就会小得多,能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的程度。
线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定。线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。
Ⅳ Android的handler机制的原理
Android的handler机制的原理分为异步通信准备,消息发送,消息循环,消息处理。
1、异步通信准备
在主线程中创建处理器对象(Looper)、消息队列对象(Message Queue)和Handler对象。
2、消息入队
工作线程通过Handler发送消息(Message) 到消息队列(Message Queue)中。
3、消息循环
消息出队: Looper循环取出消息队列(Message Queue) 中的的消息(Message)。
消息分发: Looper将取出的消息 (Message) 发送给创建该消息的处理者(Handler)。
4、消息处理
处理者(Handler) 接收处理器(Looper) 发送过来的消息(Message),根据消息(Message) 进行U操作。
handler的作用
handler是android线程之间的消息机制,主要的作用是将一个任务切换到指定的线程中去执行,(准确的说是切换到构成handler的looper所在的线程中去出处理)android系统中的一个例子就是主线程中的所有操作都是通过主线程中的handler去处理的。
Handler的运行需要底层的 messagequeue和 looper做支撑。
Ⅵ android 大量多线程怎么优化
在程序开发的实践当中,为了让程序表现得更加流畅,我们肯定会需要使用到多线程来提升程序的并发执行性能。但是编写多线程并发的代码一直以来都是一个相对棘手的问题,所以想要获得更佳的程序性能,我们非常有必要掌握多线程并发编程的基础技能。
众所周知,Android 程序的大多数代码操作都必须执行在主线程,例如系统事件(例如设备屏幕发生旋转),输入事件(例如用户点击滑动等),程序回调服务,UI 绘制以及闹钟事件等等。那么我们在上述事件或者方法中插入的代码也将执行在主线程。
一旦我们在主线程里面添加了操作复杂的代码,这些代码就很可能阻碍主线程去响应点击/滑动事件,阻碍主线程的 UI 绘制等等。我们知道,为了让屏幕的刷新帧率达到 60fps,我们需要确保 16ms 内完成单次刷新的操作。一旦我们在主线程里面执行的任务过于繁重就可能导致接收到刷新信号的时候因为资源被占用而无法完成这次刷新操作,这样就会产生掉帧的现象,刷新帧率自然也就跟着下降了(一旦刷新帧率降到 20fps 左右,用户就可以明显感知到卡顿不流畅了)。
为了避免上面提到的掉帧问题,我们需要使用多线程的技术方案,把那些操作复杂的任务移动到其他线程当中执行,这样就不容易阻塞主线程的操作,也就减小了出现掉帧的可能性。
那么问题来了,为主线程减轻负的多线程方案有哪些呢?这些方案分别适合在什么场景下使用?Android 系统为我们提供了若干组工具类来帮助解决这个问题。
AsyncTask: 为 UI 线程与工作线程之间进行快速的切换提供一种简单便捷的机制。适用于当下立即需要启动,但是异步执行的生命周期短暂的使用场景。
HandlerThread: 为某些回调方法或者等待某些任务的执行设置一个专属的线程,并提供线程任务的调度机制。
ThreadPool: 把任务分解成不同的单元,分发到各个不同的线程上,进行同时并发处理。
IntentService: 适合于执行由 UI 触发的后台 Service 任务,并可以把后台任务执行的情况通过一定的机制反馈给 UI。
了解这些系统提供的多线程工具类分别适合在什么场景下,可以帮助我们选择合适的解决方案,避免出现不可预期的麻烦。虽然使用多线程可以提高程序的并发量,但是我们需要特别注意因为引入多线程而可能伴随而来的内存问题。举个例子,在 Activity 内部定义的一个 AsyncTask,它属于一个内部类,该类本身和外面的 Activity 是有引用关系的,如果 Activity 要销毁的时候,AsyncTask 还仍然在运行,这会导致 Activity 没有办法完全释放,从而引发内存泄漏。所以说,多线程是提升程序性能的有效手段之一,但是使用多线程却需要十分谨慎小心,如果不了解背后的执行机制以及使用的注意事项,很可能引起严重的问题。
Ⅶ Android 进程和线程的区别
·有一段程序供其执行
·拥有专用的系统堆栈空间
·在内存中有对应的进程控制块
·拥有独立的用户存储空间
·进程之间不能进行自由的信息交互(别问我,问就是Android规定的)
·每个进程必须包含一个线程
·进程间的切换开销比较大,线程创建和终止比进程快,进程间无法进行自由的资源交换,同进程内的线程可以自由交换
我们可以将Android系统比做一个大公司,进程相当于某个部门的经理,他有自己要做到项目(有一段程序供其执行,在内存中有对应的进程控制块),拥有自己部门的办公场地(拥有独立的用户存储空间)。
线程就相当于每个部门的员工,员工得依赖于经理提供的工作环境才能够进行工作(线程必须依赖于进程),而经理手下必须得有一个员工(要不然分配的工作交给谁来做),我们都知道在一个大公司下每个部门和每个部门沟通是比较困难的,但是一个部门之间的员工沟通相对容易许多(同进程下的线程共享资源)。
参考: https://blog.csdn.net/u012221046/article/details/78010365
Ⅷ android 中 任务,进程和线程的区别
android 中 任务,进程和线程的区别
进程:是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。可以申请和拥有系统资源,是一个动态的概念,是一个活动的实体,是一个“执行中的程序”。不只是程序的代码,还包括当前的活动。
线程:线程是进程的一个实体,是CPU调度和分
派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程比进程更小,基本上不拥有系统资源,故对它的调度所用资源小,能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的
程度。
线程和进程的区别:
1、子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。
2、进程间相互独立,同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。
3、进程间通信IPC,线程间可以直接读写进程数据段(如全局变量)来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助,以保证数据的一致性。
4、线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
小刚SEO为你解答
Ⅸ android:线程跳转到另一个activity时,新activity不能创建线程
这个问题只需要了解Activity的启动模拟即可。
Activity启动模式有4种,分别为standard、singleTop、singleTask、singleInstance。
1.standard 默认模式,可以不用写配置。在这个模式下,都会默认创建一个新的实例。因此,在这种模式下,可以有多个相同的实例,也允许多个相同Activity叠加。
2.singleTop 可以有多个实例,但是不允许多个相同Activity叠加。即,如果Activity在栈顶的时候,启动相同的Activity,不会创建新的实例,而会调用其onNewIntent方法。
3.singleTask 只有一个实例。在同一个应用程序中启动他的时候,若Activity不存在,则会在当前task创建一个新的实例,若存在,则会把task中在其之上的其它Activity destory掉并调用它的onNewIntent方法。
3.singleInstance只有一个实例,并且这个实例独立运行在一个task中,这个task只有这个实例,不允许有别的Activity存在。
Ⅹ Android中的线程状态 - AsyncTask详解
在操作系统中,线程是操作系统调度的最小单元,同时线程又是一种受限的系统资源,即线程不可能无限制地产生,并且 线程的创建和销毁都会有相应的开销。 当系统中存在大量的线程时,系统会通过会时间片轮转的方式调度每个线程,因此线程不可能做到绝对的并行。
如果在一个进程中频繁地创建和销毁线程,显然不是高效的做法。正确的做法是采用线程池,一个线程池中会缓存一定数量的线程,通过线程池就可以避免因为频繁创建和销毁线程所带来的系统开销。
AsyncTask是一个抽象类,它是由Android封装的一个轻量级异步类(轻量体现在使用方便、代码简洁),它可以在线程池中执行后台任务,然后把执行的进度和最终结果传递给主线程并在主线程中更新UI。
AsyncTask的内部封装了 两个线程池 (SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR)和 一个Handler (InternalHandler)。
其中 SerialExecutor线程池用于任务的排队,让需要执行的多个耗时任务,按顺序排列 , THREAD_POOL_EXECUTOR线程池才真正地执行任务 , InternalHandler用于从工作线程切换到主线程 。
1.AsyncTask的泛型参数
AsyncTask是一个抽象泛型类。
其中,三个泛型类型参数的含义如下:
Params: 开始异步任务执行时传入的参数类型;
Progress: 异步任务执行过程中,返回下载进度值的类型;
Result: 异步任务执行完成后,返回的结果类型;
如果AsyncTask确定不需要传递具体参数,那么这三个泛型参数可以用Void来代替。
有了这三个参数类型之后,也就控制了这个AsyncTask子类各个阶段的返回类型,如果有不同业务,我们就需要再另写一个AsyncTask的子类进行处理。
2.AsyncTask的核心方法
onPreExecute()
这个方法会在 后台任务开始执行之间调用,在主线程执行。 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。
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。
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,在主线程中进行,利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。
onPostExecute(Result)
当doInBackground(Params...)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,在主线程中进行,比如说提醒任务执行的结果,以及关闭掉进度条对话框等。
上面几个方法的调用顺序:
onPreExecute() --> doInBackground() --> publishProgress() --> onProgressUpdate() --> onPostExecute()
如果不需要执行更新进度则为onPreExecute() --> doInBackground() --> onPostExecute(),
除了上面四个方法,AsyncTask还提供了onCancelled()方法, 它同样在主线程中执行,当异步任务取消时,onCancelled()会被调用,这个时候onPostExecute()则不会被调用 ,但是要注意的是, AsyncTask中的cancel()方法并不是真正去取消任务,只是设置这个任务为取消状态,我们需要在doInBackground()判断终止任务。就好比想要终止一个线程,调用interrupt()方法,只是进行标记为中断,需要在线程内部进行标记判断然后中断线程。
3.AsyncTask的简单使用
这里我们模拟了一个下载任务,在doInBackground()方法中去执行具体的下载逻辑,在onProgressUpdate()方法中显示当前的下载进度,在onPostExecute()方法中来提示任务的执行结果。如果想要启动这个任务,只需要简单地调用以下代码即可:
4.使用AsyncTask的注意事项
①异步任务的实例必须在UI线程中创建,即AsyncTask对象必须在UI线程中创建。
②execute(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。
先从初始化一个AsyncTask时,调用的构造函数开始分析。
这段代码虽然看起来有点长,但实际上并没有任何具体的逻辑会得到执行,只是初始化了两个变量,mWorker和mFuture,并在初始化mFuture的时候将mWorker作为参数传入。mWorker是一个Callable对象,mFuture是一个FutureTask对象,这两个变量会暂时保存在内存中,稍后才会用到它们。 FutureTask实现了Runnable接口,关于这部分内容可以看这篇文章。
mWorker中的call()方法执行了耗时操作,即result = doInBackground(mParams);,然后把执行得到的结果通过postResult(result);,传递给内部的Handler跳转到主线程中。在这里这是实例化了两个变量,并没有开启执行任务。
那么mFuture对象是怎么加载到线程池中,进行执行的呢?
接着如果想要启动某一个任务,就需要调用该任务的execute()方法,因此现在我们来看一看execute()方法的源码,如下所示:
调用了executeOnExecutor()方法,具体执行逻辑在这个方法里面:
可以 看出,先执行了onPreExecute()方法,然后具体执行耗时任务是在exec.execute(mFuture),把构造函数中实例化的mFuture传递进去了。
exec具体是什么?
从上面可以看出具体是sDefaultExecutor,再追溯看到是SerialExecutor类,具体源码如下:
终于追溯到了调用了SerialExecutor 类的execute方法。SerialExecutor 是个静态内部类,是所有实例化的AsyncTask对象公有的,SerialExecutor 内部维持了一个队列,通过锁使得该队列保证AsyncTask中的任务是串行执行的,即多个任务需要一个个加到该队列中,然后执行完队列头部的再执行下一个,以此类推。
在这个方法中,有两个主要步骤。
①向队列中加入一个新的任务,即之前实例化后的mFuture对象。
②调用 scheleNext()方法,调用THREAD_POOL_EXECUTOR执行队列头部的任务。
由此可见SerialExecutor 类仅仅为了保持任务执行是串行的,实际执行交给了THREAD_POOL_EXECUTOR。
THREAD_POOL_EXECUTOR又是什么?
实际是个线程池,开启了一定数量的核心线程和工作线程。然后调用线程池的execute()方法。执行具体的耗时任务,即开头构造函数中mWorker中call()方法的内容。先执行完doInBackground()方法,又执行postResult()方法,下面看该方法的具体内容:
该方法向Handler对象发送了一个消息,下面具体看AsyncTask中实例化的Hanlder对象的源码:
在InternalHandler 中,如果收到的消息是MESSAGE_POST_RESULT,即执行完了doInBackground()方法并传递结果,那么就调用finish()方法。
如果任务已经取消了,回调onCancelled()方法,否则回调 onPostExecute()方法。
如果收到的消息是MESSAGE_POST_PROGRESS,回调onProgressUpdate()方法,更新进度。
InternalHandler是一个静态类,为了能够将执行环境切换到主线程,因此这个类必须在主线程中进行加载。所以变相要求AsyncTask的类必须在主线程中进行加载。
到此为止,从任务执行的开始到结束都从源码分析完了。
AsyncTask的串行和并行
从上述源码分析中分析得到,默认情况下AsyncTask的执行效果是串行的,因为有了SerialExecutor类来维持保证队列的串行。如果想使用并行执行任务,那么可以直接跳过SerialExecutor类,使用executeOnExecutor()来执行任务。
四、AsyncTask使用不当的后果
1.)生命周期
AsyncTask不与任何组件绑定生命周期,所以在Activity/或者Fragment中创建执行AsyncTask时,最好在Activity/Fragment的onDestory()调用 cancel(boolean);
2.)内存泄漏
3.) 结果丢失
屏幕旋转或Activity在后台被系统杀掉等情况会导致Activity的重新创建,之前运行的AsyncTask(非静态的内部类)会持有一个之前Activity的引用,这个引用已经无效,这时调用onPostExecute()再去更新界面将不再生效。
自己是从事了七年开发的Android工程师,不少人私下问我,2019年Android进阶该怎么学,方法有没有?
没错,年初我花了一个多月的时间整理出来的学习资料,希望能帮助那些想进阶提升Android开发,却又不知道怎么进阶学习的朋友。【 包括高级UI、性能优化、架构师课程、NDK、Kotlin、混合式开发(ReactNative+Weex)、Flutter等架构技术资料 】,希望能帮助到您面试前的复习且找到一个好的工作,也节省大家在网上搜索资料的时间来学习。