简介
Android中只能在主线程中进行UI操作，如果是其它子线程，需要借助异步消息处理机制Handler。除此之外，还有个非常方便的AsyncTask类，这个类内部封装了Handler和线程池。本文先简要介绍AsyncTask的用法，然后分析具体实现。
基本用法
AsyncTask是一个抽象类，我们需要创建子类去继承它，并且重写一些方法。AsyncTask接受三个泛型参数：
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Params: 指定传给任务执行时的参数的类型 -
Progress: 指定后台任务执行时将任务进度返回给UI线程的参数类型 -
Result: 指定任务完成后返回的结果的类型
除了指定泛型参数，还需要根据需要重写一些方法，常用的如下:
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onPreExecute(): 这个方法在UI线程调用，用于在任务执行前做一些初始化操作，如在界面上显示加载进度控件 -
doInBackground: 在onPreExecute()结束之后立刻在后台线程调用，用于耗时操作。在这个方法中可调用publishProgress方法返回任务的执行进度 -
onProgressUpdate: 在doInBackground调用publishProgress后被调用，工作在UI线程 -
onPostExecute: 后台任务结束后被调用，工作在UI线程
源码分析
下面分析这个类的实现，主要有线程池以及Handler两部分。
线程池
当执行一个AsyncTask的时候调用的是execute()方法，就从这个开始看：
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params){return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
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; //先执行 onPreExecuteonPreExecute(); mWorker.mParams = params; exec.execute(mFuture); return this;
}
execute方法会调用executeOnExecutor。在这个方法中先检查任务是否已经执行或者执行结束，然后把任务标记为running。最开始执行的是onPreExecute，接着把参数赋值给mWorker对象。这个mWorker是一个Callable对象，最终被包装为FutureTask，代码如下：
private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> { Params[] mParams;
} 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); } }
}; 从上面的代码可以看出，在mWorker对象中的call()方法会调用doInbackground，返回值交给postResult方法，这个方法通过Handler发送消息，这一点稍后再详细分析。
在mWorker对象被封装成FutureTask之后交由线程池执行，从execute方法可以看出，使用的是sDefaultExecutor，它的值默认为SERIAL_EXECUTOR，也就是串行执行器，实现如下：
private static class SerialExecutor implements Executor { //线性双向队列，用来存储所有的AsyncTask任务 final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>(); //当前正在执行的AsyncTask任务 Runnable mActive; public synchronized void execute(final Runnable r) { //将新的AsyncTask任务加入到双向队列中 mTasks.offer(new Runnable() { public void run() { try { //执行AsyncTask任务 r.run(); } finally { //当前任务执行结束后执行下一个任务scheduleNext(); } } }); if (mActive == null) { scheduleNext(); } } protected synchronized void scheduleNext() { //从任务队列中取出队列头部的任务，如果有就交给并发线程池去执行 if ((mActive = mTasks.poll()) != null) { THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive); } }
}public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
在上面的代码中，如果有任务执行，那么SerialExecutor的execute方法会被调用，它的逻辑是把Runnable对象加入ArrayDeque队列中，然后判断mActivie是否为空。第一次执行时mActive当然为空，所以执行scheduleNext，其实就是取出任务队列中的第一个任务交给线程池(THREAD_POOL_EXECUTOR)执行。加入mTask队列的Runnable对象的run方法里最终一定会调用scheduleNext，那么又会从任务队列中取出队头任务执行。这样便实现了单线程顺序执行任务，所以在AsyncTask中默认启用的是单线程执行，只有上一个任务执行后才会执行下一个任务。如果想要启用多线程执行任务，可以直接调用 executeOnExecutor(Executor exec, Params... params)，这里的Executor参数可以使用AsyncTask自带的THREAD_POOL_EXECUTOR，也可以自己定义。
Handler
AsyncTask内部用Handler传递消息，它的实现如下：
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; } }
}
如果消息类型是任务执行后的返回值(MESSAGE_POST_RESULT)将调用finish()方法：
private void finish(Result result) { if (isCancelled()) { onCancelled(result); } else { onPostExecute(result); } mStatus = Status.FINISHED;
} 从上面可以知道，如果任务取消了，将调用onCancelled，否则调用onPostExecute，所以一个AsyncTask任务如果取消了，那么onPostExecute将不会得到执行。
如果消息类型是执行进度(MESSAGE_POST_PROGRESS)将调用onProgressUpdate，这个方法默认是空方法，我们可以根据自己的需要重写。
总结
AsyncTask的主要逻辑就如上面所分析的，总结几个需要注意的地方：
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AsyncTask的类必须在UI线程加载（从4.1开始系统会帮我们自动完成） -
AsyncTask对象必须在UI线程创建 -
execute方法必须在UI线程调用 - 不要手动调用
onPreExecute()、doInBackground、onProgressUpdate方法 - 一个任务只能被调用一次（第二次调用会抛出异常）
- 多个
AsyncTask默认是串行执行，可以改为并发执行，但要注意资源同步的问题。 - 大量
AsyncTask任务填满线程池的队列会抛出异常。
其它还有一些细节可以自行研究源码，另外推荐几篇不错的文章：
- Android源码分析—带你认识不一样的AsyncTask
- Android AsyncTask完全解析，带你从源码的角度彻底理解