前言：
在Android应用程序开发中，异步操作是非常常见的需求。比如，我们可能需要在后台线程中执行网络请求、数据库操作或者其他耗时的任务，而不阻塞UI线程。为了实现这些异步操作，Android提供了多种方式，其中之一就是使用AsyncTask类。
1.什么是AsyncTask？
AsyncTask是一种轻量级的异步任务类，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的结果传递给主线程并在主线程中更新UI。（两个线程池+Handler）
2.介绍AsyncTask类的泛型参数和核心方法
AsyncTask是一个抽象的泛型类，它提供了Params，Progress和Result这三个泛型参数。
public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result>
其中，
- 🟨Params表示参数的类型
- 🟨Progress表示后台任务的执行进度和类型
- 🟨Result表示后台任务的返回结果
AsyncTask类提供了四个核心方法（按照执行顺序介绍）：
1️⃣onPreExecute():在主线程中执行，用于准备工作。
2️⃣doInBackground(Params...params):在线程池中执行，用于执行异步任务。在此方法中可以通过publishProgress方法来更新任务的进度，publishProgress方法调用onProgressUpdate方法。
3️⃣onProgressUpdate(Progress...values):在主线程中执行，当后台任务的执行进程发送变化时此方法会被调用。
4️⃣onPostExecute(Result result):在主线程中执行，在异步任务执行之后，此方法会被调用。
AsyncTask还提供了onCancelled()方法，它同样在主线程中执行，当异步任务被取消时，onCancelled会被调用，这个时候，onPostExecute则不会被调用。
3.如何使用AsyncTask？
使用AsyncTask的步骤：
🔶步骤一：继承AsyncTask类，并实现它的几个回调方法，比如doInBackground()方法用来执行后台任务，onPostExecute()方法用来更新UI。
🔶步骤二：在UI线程中创建AsyncTask的实例，并调用execute()方法来启动异步操作。
示例：
在Activity中，创建一个子类来继承AsyncTask，完成以下任务：
1.展示ProgressDialog
2.发送网络请求
3.关闭ProgressDialog
代码如下：
public class MainActivity extends AppCompatActivity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); new AsyncTask_test().execute(""); } public static ProgressDialog dialog; public class AsyncTask_test extends AsyncTask<String,Integer,Long> { @Override protected void onPreExecute() { dialog=ProgressDialog.show(MainActivity.this,"", "努力加载中"); } @Override protected Long doInBackground(String... strings) { OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient(); Request request=new Request.Builder() .url("https://www.httpbin.org/get?a=1&b=2") .build(); Response response= null; try { response = okHttpClient.newCall(request).execute(); if(!response.isSuccessful()){ Log.e("xxx","网络请求失败"+response); } String responsedata=response.body().string(); if(responsedata!=null){ Log.e("xxx","输出："+responsedata); } } catch (IOException e) { Log.e("xxx","报错"+e); throw new RuntimeException(e); } return null; } @Override protected void onPostExecute(Long aLong) { if(dialog!=null){ dialog.dismiss(); } super.onPostExecute(aLong); } } }
AsyncTask在使用时的注意事项：
🟠AsyncTask的对象必须在主线程中创建。（原因：AsyncTask的handler对象是静态的，Handler对象要切换到主线程，由于静态成员在类加载时就被初始化，因此AsyncTask必须在主线程中加载）
🟠execute方法必须在UI线程调用。
🟠不要在线程中直接调用onPreExecute()、onPostExecute、doInBackground和onProgressUpdate方法。
🟠一个AsyncTask对象只能执行一次，即只能调用一次execute方法，否则会报运行时异常。
4.AsyncTask的工作原理
工作原理：
➡️当asyncTask执行execute()方法的时候，会先调用onPreExecute()方法。
➡️然后调用SERIAL_EXECUTOR的execute(mFuture)，把任务加入到队列的尾部等待执行。
➡️执行的时候调用THREAD_POOL_EXECUTOR的execute(mFuture)方法。
➡️mFuture调用mWorker的call()方法，在call()方法中调用了dolnBackground()方法，并在最后调用了postResult()方法。
➡️postResult()方法也就是通过Handler发送消息给主线程，在主线程中调用AsyncTask的finish()方法，来决定是调用onCancelled()还是onPostExecute()方法。
源码解析：
@MainThread
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
@MainThread
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;
}
其中，sDefaultExecutor是一个串行的线程池，一个进程中所有的AsyncTask全部在这个串行的线程池中排队执行。在executeOnExecutor方法中，AsyncTask的onPreExecute方法最先执行，然后线程池开始执行，下面是线程池的执行过程：
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
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);
}
}
}
当一个AsyncTask任务执行完后，AsyncTask会调用scheduleNext()方法继续执行下一个任务直到所有任务被执行为止，总的来说，默认情况下，AsyncTask是串行执行的。
AsyncTask中有两个线程池（SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR）和一个Handle：
SerialExecutor：用于任务的排队
THREAD_POOL_EXECUTOR：用于真正地执行任务
Handler：用于将执行环境从线程池切换到主线程
在AsyncTask的构造方法中有如下一段代码，由于FutureTask的run方法会调用mWorker的call方法，因此mWorker的call方法最终会在线程池中执行。
public AsyncTask(@Nullable Looper callbackLooper) {
mHandler = callbackLooper == null || callbackLooper == Looper.getMainLooper()
? getMainHandler()
: new Handler(callbackLooper);
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Result result = null;
try {
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//noinspection unchecked
result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
} catch (Throwable tr) {
mCancelled.set(true);
throw tr;
} finally {
postResult(result);
}
return result;
}
};
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 occurred while executing doInBackground()",
e.getCause());
} catch (CancellationException e) {
postResultIfNotInvoked(null);
}
}
};
}
在mWorker的call方法中，首先将mTaskInvoked设为true，表示当前任务已经被调用过了，然后执行AsyncTask的doInBackground方法，接着将返回值传递给postResult方法，它的实现如下：
private Result postResult(Result result) {
@SuppressWarnings("unchecked")
Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
}
在上面代码中，postResult方法会通过Handler对象发送一个MESSAGE_POST_RESULT的消息，这个Handler对象的定义如下：
getHandler()获取Handler对象
private Handler getHandler() {
return mHandler;
}
赋值mHandler
private final Handler mHandler;
public AsyncTask(@Nullable Looper callbackLooper) {
mHandler = callbackLooper == null || callbackLooper == Looper.getMainLooper()
? getMainHandler()
: new Handler(callbackLooper);
...
}
（1）如果callbackLooper == null，就getMainHandler()
private static Handler getMainHandler() {
synchronized (AsyncTask.class) {
if (sHandler == null) {
sHandler = new InternalHandler(Looper.getMainLooper());
}
return sHandler;
}
}
（2）如果callbackLooper == Looper.getMainLooper()，就new Handler(callbackLooper)
public Handler(@NonNull Looper looper) {
this(looper, null, false);
}
Handler对象收到MESSAGE_POST_RESULT这个消息后会调用AsyncTask的finish方法。
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
}
如果AsyncTask被取消执行了，那么就调用onCancelled方法，否则就会调用onPostExecute方法，就可以看到doInBackground的返回结果会传递给onPostExecute方法，到这里AsyncTask的整个工作过程就分析完毕了。
总结
通过本篇博客，我们了解了AsyncTask的工作原理和如何在Android应用程序中使用它来进行异步操作。AsyncTask提供了一种简单而强大的方式来管理异步任务，并在UI线程中更新UI，是Android开发中不可或缺的工具之一。希望本篇博客能帮助你更好地理解和使用AsyncTask。
