在Android中實現非同步任務機制有兩種方式，Handler和AsyncTask。
Handler模式須要為每個任務建立一個新的執行緒，任務完畢後通過Handler例項向UI執行緒傳送訊息，完畢介面的更新，這樣的方式對於整個過程的控制比較精細，但也是有缺點的，比如程式碼相對臃腫，在多個任務同一時候執行時，不易對執行緒進行精確的控制。關於Handler的相關知識，前面也有所介紹，不清楚的朋友們能夠參照一下。
為了簡化操作，Android1.5提供了工具類android.os.AsyncTask，它使建立非同步任務變得更加簡單，不再須要編寫任務執行緒和Handler例項就可以完畢同樣的任務。
先來看看AsyncTask的定義：
public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> {
三種泛型型別分別代表“啟動任務執行的輸入引數”、“後臺任務執行的進度”、“後臺計算結果的型別”。在特定場合下，並非全部型別都被使用，假設沒有被使用，能夠用java.lang.Void型別取代。
一個非同步任務的執行一般包含下面幾個步驟：
1.execute(Params... params)，執行一個非同步任務，須要我們在程式碼中呼叫此方法，觸發非同步任務的執行。
2.onPreExecute()，在execute(Params... params)被呼叫後馬上執行，一般用來在執行後臺任務前對UI做一些標記。
3.doInBackground(Params... params)，在onPreExecute()完畢後馬上執行，用於執行較為費時的操作，此方法將接收輸入引數和返回計算結果。在執行過程中能夠呼叫publishProgress(Progress... values)來更新進度資訊。
4.onProgressUpdate(Progress... values)，在呼叫publishProgress(Progress... values)時，此方法被執行，直接將進度資訊更新到UI元件上。
5.onPostExecute(Result result)，當後臺操作結束時，此方法將會被呼叫，計算結果將做為引數傳遞到此方法中，直接將結果顯示到UI元件上。
在使用的時候，有幾點須要格外注意：
1.非同步任務的例項必須在UI執行緒中建立。
2.execute(Params... params)方法必須在UI執行緒中呼叫。
3.不要手動呼叫onPreExecute()，doInBackground(Params... params)，onProgressUpdate(Progress... values)，onPostExecute(Result result)這幾個方法。
4.不能在doInBackground(Params... params)中更改UI元件的資訊。
5.一個任務例項僅僅能執行一次，假設執行第二次將會丟擲異常。
接下來，我們來看看怎樣使用AsyncTask執行非同步任務操作，我們先建立一個專案，結構例如以下：
結構相對簡單一些，讓我們先看看MainActivity.java的程式碼：
package com.scott.async; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.InputStream; import org.apache.http.HttpEntity; import org.apache.http.HttpResponse; import org.apache.http.HttpStatus; import org.apache.http.client.HttpClient; import org.apache.http.client.methods.HttpGet; import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient; import android.app.Activity; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.util.Log; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.ProgressBar; import android.widget.TextView; public class MainActivity extends Activity { private static final String TAG = "ASYNC_TASK"; private Button execute; private Button cancel; private ProgressBar progressBar; private TextView textView; private MyTask mTask; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); execute = (Button) findViewById(R.id.execute); execute.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { //注意每次需new一個例項,新建的任務僅僅能執行一次,否則會出現異常 mTask = new MyTask(); mTask.execute("http://www.baidu.com"); execute.setEnabled(false); cancel.setEnabled(true); } }); cancel = (Button) findViewById(R.id.cancel); cancel.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { //取消一個正在執行的任務,onCancelled方法將會被呼叫 mTask.cancel(true); } }); progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progress_bar); textView = (TextView) findViewById(R.id.text_view); } private class MyTask extends AsyncTask<String, Integer, String> { //onPreExecute方法用於在執行後臺任務前做一些UI操作 @Override protected void onPreExecute() { Log.i(TAG, "onPreExecute() called"); textView.setText("loading..."); } //doInBackground方法內部執行後臺任務,不可在此方法內改動UI @Override protected String doInBackground(String... params) { Log.i(TAG, "doInBackground(Params... params) called"); try { HttpClient client = new DefaultHttpClient(); HttpGet get = new HttpGet(params[0]); HttpResponse response = client.execute(get); if (response.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK) { HttpEntity entity = response.getEntity(); InputStream is = entity.getContent(); long total = entity.getContentLength(); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int count = 0; int length = -1; while ((length = is.read(buf)) != -1) { baos.write(buf, 0, length); count += length; //呼叫publishProgress釋出進度,最後onProgressUpdate方法將被執行 publishProgress((int) ((count / (float) total) * 100)); //為了演示進度,休眠500毫秒 Thread.sleep(500); } return new String(baos.toByteArray(), "gb2312"); } } catch (Exception e) { Log.e(TAG, e.getMessage()); } return null; } //onProgressUpdate方法用於更新進度資訊 @Override protected void onProgressUpdate(Integer... progresses) { Log.i(TAG, "onProgressUpdate(Progress... progresses) called"); progressBar.setProgress(progresses[0]); textView.setText("loading..." + progresses[0] + "%"); } //onPostExecute方法用於在執行完後臺任務後更新UI,顯示結果 @Override protected void onPostExecute(String result) { Log.i(TAG, "onPostExecute(Result result) called"); textView.setText(result); execute.setEnabled(true); cancel.setEnabled(false); } //onCancelled方法用於在取消執行中的任務時更改UI @Override protected void onCancelled() { Log.i(TAG, "onCancelled() called"); textView.setText("cancelled"); progressBar.setProgress(0); execute.setEnabled(true); cancel.setEnabled(false); } } }
佈局檔案main.xml程式碼例如以下：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent"> <Button android:id="@+id/execute" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="execute"/> <Button android:id="@+id/cancel" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:enabled="false" android:text="cancel"/> <ProgressBar android:id="@+id/progress_bar" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:progress="0" android:max="100" style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"/> <ScrollView android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"> <TextView android:id="@+id/text_view" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"/> </ScrollView> </LinearLayout>
由於須要訪問網路，所以我們還須要在AndroidManifest.xml中增加訪問網路的許可權：
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
我們來看一下執行時的介面：
以上幾個截圖各自是初始介面、執行非同步任務時介面、執行成功後介面、取消任務後介面。執行成功後，整個過程日誌列印例如以下：
假設我們在執行任務時按下了“cancel”button，日誌列印例如以下：
能夠看到onCancelled()方法將會被呼叫，onPostExecute(Result result)方法將不再被呼叫。
上面介紹了AsyncTask的基本應用，有些朋友或許會有疑惑，AsyncTask內部是怎麼執行的呢，它執行的過程跟我們使用Handler又有什麼差別呢？答案是：AsyncTask是對Thread+Handler良好的封裝，在android.os.AsyncTask程式碼裡仍然能夠看到Thread和Handler的蹤跡。以下就向大傢俱體介紹一下AsyncTask的執行原理。
我們先看一下AsyncTask的大綱檢視：
我們能夠看到關鍵幾個步驟的方法都在當中，doInBackground(Params... params)是一個抽象方法，我們繼承AsyncTask時必須覆寫此方法；onPreExecute()、onProgressUpdate(Progress... values)、onPostExecute(Result result)、onCancelled()這幾個方法體都是空的，我們須要的時候能夠選擇性的覆寫它們；publishProgress(Progress... values)是final修飾的，不能覆寫，僅僅能去呼叫，我們通常會在doInBackground(Params... params)中呼叫此方法；另外，我們能夠看到有一個Status的列舉類和getStatus()方法，Status列舉類程式碼段例如以下：
//初始狀態 private volatile Status mStatus = Status.PENDING; public enum Status { /** * Indicates that the task has not been executed yet. */ PENDING, /** * Indicates that the task is running. */ RUNNING, /** * Indicates that {@link AsyncTask#onPostExecute} has finished. */ FINISHED, } /** * Returns the current status of this task. * * @return The current status. */ public final Status getStatus() { return mStatus; }
能夠看到，AsyncTask的初始狀態為PENDING，代表待定狀態，RUNNING代表執行狀態，FINISHED代表結束狀態，這幾種狀態在AsyncTask一次生命週期內的非常多地方被使用，非常重要。
介紹完大綱檢視相關內容之後，接下來，我們會從execute(Params... params)作為入口，重點分析一下AsyncTask的執行流程，我們來看一下execute(Params... params)方法的程式碼段：
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) { if (mStatus != Status.PENDING) { switch (mStatus) { case RUNNING: //假設該任務正在被執行則丟擲異常 //值得一提的是,在呼叫cancel取消任務後,狀態仍未RUNNING throw new IllegalStateException("Cannot execute task:" + " the task is already running."); case FINISHED: //假設該任務已經執行完畢則丟擲異常 throw new IllegalStateException("Cannot execute task:" + " the task has already been executed " + "(a task can be executed only once)"); } } //改變狀態為RUNNING mStatus = Status.RUNNING; //呼叫onPreExecute方法 onPreExecute(); mWorker.mParams = params; sExecutor.execute(mFuture); return this; }
程式碼中涉及到三個陌生的變數：mWorker、sExecutor、mFuture，我們也會看一下他們的廬山真面目：
關於sExecutor，它是java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的例項，用於管理執行緒的執行。程式碼例如以下：
private static final int CORE_POOL_SIZE = 5; private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128; private static final int KEEP_ALIVE = 10; //新建一個佇列用來存放執行緒 private static final BlockingQueue<Runnable> sWorkQueue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10); //新建一個執行緒工廠 private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() { private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1); //新建一個執行緒 public Thread newThread(Runnable r) { return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement()); } }; //新建一個執行緒池執行器,用於管理執行緒的執行 private static final ThreadPoolExecutor sExecutor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sWorkQueue, sThreadFactory);
mWorker實際上是AsyncTask的一個的抽象內部類的實現物件例項，它實現了Callable<Result>介面中的call()方法，程式碼例如以下：
private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> { Params[] mParams; }
而mFuture實際上是java.util.concurrent.FutureTask的例項，以下是它的FutureTask類的相關資訊：
/** * A cancellable asynchronous computation. * ... */ public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> { /** * Sets this Future to the result of its computation * unless it has been cancelled. */ void run(); }
能夠看到FutureTask是一個能夠中途取消的用於非同步計算的類。
以下是mWorker和mFuture例項在AsyncTask中的體現：
private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker; private final FutureTask<Result> mFuture; public AsyncTask() { mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() { //call方法被呼叫後,將設定優先順序為後臺級別,然後呼叫AsyncTask的doInBackground方法 public Result call() throws Exception { Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); return doInBackground(mParams); } }; //在mFuture例項中,將會呼叫mWorker做後臺任務,完畢後會呼叫done方法 mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) { @Override protected void done() { Message message; Result result = null; try { result = 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) { //傳送取消任務的訊息 message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL, new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null)); message.sendToTarget(); return; } catch (Throwable t) { throw new RuntimeException("An error occured while executing " + "doInBackground()", t); } //傳送顯示結果的訊息 message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result)); message.sendToTarget(); } }; }
我們看到上面的程式碼中，mFuture例項物件的done()方法中，假設捕捉到了CancellationException型別的異常，則傳送一條“MESSAGE_POST_CANCEL”的訊息；假設順利執行，則傳送一條“MESSAGE_POST_RESULT”的訊息，而訊息都與一個sHandler物件關聯。這個sHandler例項實際上是AsyncTask內部類InternalHandler的例項，而InternalHandler正是繼承了Handler，以下我們來分析一下它的程式碼：
private static final int MESSAGE_POST_RESULT = 0x1; //顯示結果 private static final int MESSAGE_POST_PROGRESS = 0x2; //更新進度 private static final int MESSAGE_POST_CANCEL = 0x3; //取消任務 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 //呼叫AsyncTask.finish方法 result.mTask.finish(result.mData[0]); break; case MESSAGE_POST_PROGRESS: //呼叫AsyncTask.onProgressUpdate方法 result.mTask.onProgressUpdate(result.mData); break; case MESSAGE_POST_CANCEL: //呼叫AsyncTask.onCancelled方法 result.mTask.onCancelled(); break; } } }
我們看到，在處理訊息時，遇到“MESSAGE_POST_RESULT”時，它會呼叫AsyncTask中的finish()方法，我們來看一下finish()方法的定義：
private void finish(Result result) { if (isCancelled()) result = null; onPostExecute(result); //呼叫onPostExecute顯示結果 mStatus = Status.FINISHED; //改變狀態為FINISHED }
原來finish()方法是負責呼叫onPostExecute(Result result)方法顯示結果並改變任務狀態的啊。
另外，在mFuture物件的done()方法裡，構建一個訊息時，這個訊息包括了一個AsyncTaskResult型別的物件，然後在sHandler例項物件的handleMessage(Message msg)方法裡，使用以下這樣的方式取得訊息中附帶的物件：
AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;
這個AsyncTaskResult到底是什麼呢，它又包括什麼內容呢？事實上它也是AsyncTask的一個內部類，是用來包裝執行結果的一個類，讓我們來看一下它的程式碼結構：
@SuppressWarnings({"RawUseOfParameterizedType"}) private static class AsyncTaskResult<Data> { final AsyncTask mTask; final Data[] mData; AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) { mTask = task; mData = data; } }
看以看到這個AsyncTaskResult封裝了一個AsyncTask的例項和某種型別的資料集，我們再來看一下構建訊息時的程式碼：
//傳送取消任務的訊息 message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_CANCEL, new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, (Result[]) null)); message.sendToTarget();
//傳送顯示結果的訊息 message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, new AsyncTaskResult<Result>(AsyncTask.this, result)); message.sendToTarget();
在處理訊息時是怎樣使用這個物件呢，我們再來看一下：
result.mTask.finish(result.mData[0]);
result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
概括來說，當我們呼叫execute(Params... params)方法後，execute方法會呼叫onPreExecute()方法，然後由ThreadPoolExecutor例項sExecutor執行一個FutureTask任務，這個過程中doInBackground(Params... params)將被呼叫，假設被開發人員覆寫的doInBackground(Params... params)方法中呼叫了publishProgress(Progress... values)方法，則通過InternalHandler例項sHandler傳送一條MESSAGE_POST_PROGRESS訊息，更新進度，sHandler處理訊息時onProgressUpdate(Progress... values)方法將被呼叫；假設遇到異常，則傳送一條MESSAGE_POST_CANCEL的訊息，取消任務，sHandler處理訊息時onCancelled()方法將被呼叫；假設執行成功，則傳送一條MESSAGE_POST_RESULT的訊息，顯示結果，sHandler處理訊息時onPostExecute(Result result)方法被呼叫。
經過上面的介紹，相信朋友們都已經認識到AsyncTask的本質了，它對Thread+Handler的良好封裝，降低了開發人員處理問題的複雜度，提高了開發效率，希望朋友們能多多體會一下。