Android 使用AsyncTask非同步的介紹及多例項並行方案詳解

艾陽丶發表於2017-05-09
Android非同步並行

介紹

AsyncTask屬於Android原生類，對Thread和Handler進行了封裝，可以方便我們在後臺執行緒中執行操作，然後將結果傳送給主執行緒，從而在主執行緒中進行UI更新等操作。在使用AsyncTask時，無需關注Thread和Handler，AsyncTask內部會對其進行管理，我們就只需要關注我們的業務邏輯即可。

 

一、四大方法

  • onPreExecute；
  • doInBackground；
  • onProgressUpdate ；
  • onPostExecute。

1、這四個方法會在AsyncTask的不同時期進行自動呼叫，我們只需要實現這幾個方法的內部邏輯即可

2、這四個方法的引數、返回值都是基於泛型的，而且型別還不一樣，所以在使用中會遇到三種泛型引數，如下所示：

這裡寫圖片描述

  • Params   ：表示引數的型別；
  • Progress：表示在後臺執行緒中處理的資料型別；
  • Result    ：表示任務完成後所返回的資料型別。

3、這四個方法在我們通過呼叫AsyncTask的execute()方法傳入引數並執行任務後依次呼叫：

  • onPreExecute 


    這裡寫圖片描述 
    該方法有MainThread註解，表示該方法是執行在主執行緒中的。在AsyncTask執行了execute()方法後就會在UI執行緒上執行onPreExecute()方法，該方法在task真正執行前執行，我們通常可以在該方法中顯示一個進度條，從而告知使用者後臺任務即將開始。

  • doInBackground 


    這裡寫圖片描述 
    該方法有WorkerThread註解，表示該方法是執行在單獨的工作執行緒中的，而不是執行在主執行緒中。doInBackground會在onPreExecute()方法執行完成後立即執行，該方法用於在工作執行緒中執行耗時任務，我們可以在該方法中編寫我們需要在後臺執行緒中執行的邏輯程式碼，由於是執行在工作執行緒中，所以該方法不會阻塞UI執行緒。該方法接收Params泛型引數，引數params是Params型別的不定長陣列，該方法的返回值是Result泛型，由於doInBackgroud是抽象方法，我們在使用AsyncTask時必須重寫該方法。doInBackgroud方法的返回值表示後臺執行緒完成任務之後的結果。當我們在doInBackground中呼叫publishProgress(Progress…)方法後，就會在UI執行緒上回撥onProgressUpdate方法。

  • onProgressUpdate  


    這裡寫圖片描述 
    該方法也具有MainThread註解，表示該方法是在主執行緒上被呼叫的，且傳入的引數是Progress泛型定義的不定長陣列。如果在doInBackground中多次呼叫了publishProgress方法，那麼主執行緒就會多次回撥onProgressUpdate方法。

  • onPostExecute 


    這裡寫圖片描述 
    該方法也具有MainThread註解，表示該方法是在主執行緒中被呼叫的。當doInBackgroud方法執行完畢後，就表示任務完成了，doInBackgroud方法的返回值就會作為引數在主執行緒中傳入到onPostExecute方法中，這樣就可以在主執行緒中根據任務的執行結果更新UI。

     

二、使用AsyncTask下載多個檔案

 

Layout佈局檔案：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button android:id="@+id/btnDownload"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:onClick="onClick"
        android:text="開始下載" />

    <TextView android:id="@+id/textView"
        android:layout_below="@id/btnDownload"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />

</RelativeLayout>

 

介面上有一個“開始下載”的按鈕，點選該按鈕即可下載。

對應的Java程式碼：

package com.ispring.asynctask;

import android.app.Activity;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Build;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class MainActivity extends Activity implements Button.OnClickListener {

    TextView textView = null;
    Button btnDownload = null;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        textView = (TextView)findViewById(R.id.textView);
        btnDownload = (Button)findViewById(R.id.btnDownload);
        Log.i("iSpring", "MainActivity -> onCreate, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        //要下載的檔案地址
        String[] urls = {
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
        };

        DownloadTask downloadTask = new DownloadTask();
        downloadTask.execute(urls);
    }

    //public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result>
    //在此例中，Params泛型是String型別，Progress泛型是Object型別，Result泛型是Long型別
    private class DownloadTask extends AsyncTask<String, Object, Long> {
        @Override
        protected void onPreExecute() {
            Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onPreExecute, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
            super.onPreExecute();
            btnDownload.setEnabled(false);
            textView.setText("開始下載...");
        }

        @Override
        protected Long doInBackground(String... params) {
            Log.i("iSpring", "DownloadTask -> doInBackground, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
            //totalByte表示所有下載的檔案的總位元組數
            long totalByte = 0;
            //params是一個String陣列
            for(String url: params){
                //遍歷Url陣列，依次下載對應的檔案
                Object[] result = downloadSingleFile(url);
                int byteCount = (int)result[0];
                totalByte += byteCount;
                //在下載完一個檔案之後，我們就把階段性的處理結果釋出出去
                publishProgress(result);
                //如果AsyncTask被呼叫了cancel()方法，那麼任務取消，跳出for迴圈
                if(isCancelled()){
                    break;
                }
            }
            //將總共下載的位元組數作為結果返回
            return totalByte;
        }

        //下載檔案後返回一個Object陣列：下載檔案的位元組數以及下載的部落格的名字
        private Object[] downloadSingleFile(String str){
            Object[] result = new Object[2];
            int byteCount = 0;
            String blogName = "";
            HttpURLConnection conn = null;
            try{
                URL url = new URL(str);
                conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
                InputStream is = conn.getInputStream();
                ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buf = new byte[1024];
                int length = -1;
                while ((length = is.read(buf)) != -1) {
                    baos.write(buf, 0, length);
                    byteCount += length;
                }
                String respone = new String(baos.toByteArray(), "utf-8");
                int startIndex = respone.indexOf("<title>");
                if(startIndex > 0){
                    startIndex += 7;
                    int endIndex = respone.indexOf("</title>");
                    if(endIndex > startIndex){
                        //解析出部落格中的標題
                        blogName = respone.substring(startIndex, endIndex);
                    }
                }
            }catch(MalformedURLException e){
                e.printStackTrace();
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
            }finally {
                if(conn != null){
                    conn.disconnect();
                }
            }
            result[0] = byteCount;
            result[1] = blogName;
            return result;
        }

        @Override
        protected void onProgressUpdate(Object... values) {
            Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onProgressUpdate, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
            super.onProgressUpdate(values);
            int byteCount = (int)values[0];
            String blogName = (String)values[1];
            String text = textView.getText().toString();
            text += "\n部落格《" + blogName + "》下載完成，共" + byteCount + "位元組";
            textView.setText(text);
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Long aLong) {
            Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onPostExecute, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
            super.onPostExecute(aLong);
            String text = textView.getText().toString();
            text += "\n全部下載完成，總共下載了" + aLong + "個位元組";
            textView.setText(text);
            btnDownload.setEnabled(true);
        }

        @Override
        protected void onCancelled() {
            Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onCancelled, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
            super.onCancelled();
            textView.setText("取消下載");
            btnDownload.setEnabled(true);
        }
    }
}

控制檯輸出如下所示： 

這裡寫圖片描述

這裡寫圖片描述

需要注意：

  • AsyncTask的例項必須在主執行緒中建立。

  • AsyncTask的execute方法必須在主執行緒中呼叫。

  • onPreExecute()、onPostExecute(Result),、doInBackground(Params…) 和 onProgressUpdate(Progress…)這四個方法都是回撥方法，Android會自動呼叫，我們不應自己呼叫。

  • 對於一個AsyncTack的例項，只能執行一次execute方法，在該例項上第二次執行execute方法時就會丟擲異常。

 

三、多AsyncTask例項並行

我們上面提到，對於某個AsyncTask例項，只能執行一次execute方法，如果我們想並行地執行多個任務，難道要例項化多個AsyncTask例項物件，然後分別呼叫各個例項的execute方法嗎？為了探究效果，我們將程式碼更改如下所示：

public void onClick(View v) {
        //要下載的檔案地址
        String[] urls = {
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
                "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
        };

        DownloadTask downloadTask1 = new DownloadTask();
        downloadTask1.execute(urls);//第一個例項執行

        DownloadTask downloadTask2 = new DownloadTask();
        downloadTask2.execute(urls);//第二個例項執行
    }

執行後介面如下： 
這裡寫圖片描述

控制檯輸出如下所示： 
這裡寫圖片描述

分析：

通過觀察控制檯的輸出結果，可以發現downloadTask1的doInBackground方法是執行線上程“AsyncTask #1”中的，downloadTask2的doInBackground方法是執行線上程”AsyncTask #2”中的，此時我們可能會認為太好了，兩個AsyncTask例項分別在兩個執行緒中執行，應該實現了並行處理。

細細分析downloadTask1的doInBackground方法執行後，下載了五個檔案，並觸發五次onProgressUpdate，而之後才去執行downloadTask2的doInBackground方法。我們對比上面的GIF圖不難發現，在downloadTask1按照順序下載完五篇文章之後，downloadTask2才開始按照順序下載五篇文章。

綜上所述，預設情況下建立了AsyncTask建立了多個例項，並同時執行例項的各個execute方法，那麼這些例項的execute方法不是並行的，而是序列的。即在第一個例項的doInBackground完成任務後，第二個例項的doInBackgroud方法才會開始執行… 原因是，AsyncTask為downloadTask1開闢了名為”AsyncTask #1”的工作執行緒，在其完成了任務之後就銷燬了，然後AsyncTask又為downloadTask2開闢了名為”AsyncTask #2”的工作執行緒，所以兩個執行緒可能並不是同時存在。

解決方案：

從Android 3.0開始AsyncTask增加了executeOnExecutor方法，用該方法可以讓AsyncTask並行處理任務。方法簽名如下：

 

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor
 (Executor exec, Params... params)

 

exec是一個Executor物件，為了讓AsyncTask並行處理任務，通常情況下我們此處傳入AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR即可。 AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR是AsyncTask中內建的一個執行緒池物件，當然我們也可以傳入我們自己例項化的執行緒池物件。第二個引數params表示的是要執行的任務的引數。

示例程式碼如下：

public void onClick(View v) {
        if(Build.VERSION.SDK_INT >= 11){
            String[] urls = {
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
                    "http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
            };

            DownloadTask downloadTask1 = new DownloadTask();
            downloadTask1.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, urls);//看這裡！

            DownloadTask downloadTask2 = new DownloadTask();
            downloadTask2.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, urls);//看這裡！
        }
    }

 

我們例項化了兩個DownloadTask的例項，然後執行了這兩個例項的executeOnExecutor方法，並將AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR作為Executor傳入，二者都接收同樣的Url陣列作為任務執行的引數。

點選下載按鈕後，執行完的介面如下： 
這裡寫圖片描述

控制檯輸出如下： 


這裡寫圖片描述

結果分析：

通過控制檯的輸出結果我們可以看到，在downloadTask1執行了doInBackground方法後，downloadTask2也立即執行了doInBackground方法。並且通過程式執行完的UI介面可以看到在一個DownloadTask例項下載了一篇文章之後，另一個DownloadTask例項也立即下載了一篇文章，兩個DownloadTask例項交叉按順序下載檔案，可以看出這兩個AsyncTask的例項是並行執行的。

 

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