【移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)】Android多線程AsyncTask詳解

【移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)】Android多線程AsyncTask詳解

本篇隨筆將講解一下Android的多線程的知識，以及如何通過AsyncTask機(jī)制來實(shí)現(xiàn)線程之間的通信。

一、android當(dāng)中的多線程

在Android當(dāng)中，當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序的組件啟動(dòng)的時(shí)候，并且沒有其他的應(yīng)用程序組件在運(yùn)行時(shí)，Android系統(tǒng)就會為該應(yīng)用程序組件開辟一個(gè)新的線程來執(zhí)行。默認(rèn)的情況下，在一個(gè)相同Android應(yīng)用程序當(dāng)中，其里面的組件都是運(yùn)行在同一個(gè)線程里面的，這個(gè)線程我們稱之為Main線程。當(dāng)我們通過某個(gè)組件來啟動(dòng)另一個(gè)組件的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候默認(rèn)都是在同一個(gè)線程當(dāng)中完成的。當(dāng)然，我們可以自己來管理我們的Android應(yīng)用的線程，我們可以根據(jù)我們自己的需要來給應(yīng)用程序創(chuàng)建額外的線程。

二、MainThread和WorkerThread

在Android當(dāng)中，通常將線程分為兩種，一種叫做MainThread，除了MainThread之外的線程都可稱為WorkerThread。

當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行的時(shí)候，Android操作系統(tǒng)就會給該應(yīng)用程序啟動(dòng)一個(gè)線程，這個(gè)線程就是我們的MainThread，這個(gè)線程非常的重要，它主要用來加載我們的UI界面，完成系統(tǒng)和我們用戶之間的交互，并將交互后的結(jié)果又展示給我們用戶，所以MainThread又被稱為UIThread。

Android系統(tǒng)默認(rèn)不會給我們的應(yīng)用程序組件創(chuàng)建一個(gè)額外的線程，所有的這些組件默認(rèn)都是在同一個(gè)線程中運(yùn)行。然而，某些時(shí)候當(dāng)我們的應(yīng)用程序需要完成一個(gè)耗時(shí)的操作的時(shí)候，例如訪問網(wǎng)絡(luò)或者是對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢時(shí)，此時(shí)我們的UIThread就會被阻塞。例如，當(dāng)我們點(diǎn)擊一個(gè)Button，然后希望其從網(wǎng)絡(luò)中獲取一些數(shù)據(jù)，如果此操作在UIThread當(dāng)中完成的話，當(dāng)我們點(diǎn)擊Button的時(shí)候，UI線程就會處于阻塞的狀態(tài)，此時(shí)，我們的系統(tǒng)不會調(diào)度任何其它的事件，更糟糕的是，當(dāng)我們的整個(gè)現(xiàn)場如果阻塞時(shí)間超過5秒鐘(官方是這樣說的)，這個(gè)時(shí)候就會出現(xiàn)ANR(ApplicationNotResponding)的現(xiàn)象，此時(shí)，應(yīng)用程序會彈出一個(gè)框，讓用戶選擇是否退出該程序。對于Android開發(fā)來說，出現(xiàn)ANR的現(xiàn)象是絕對不能被允許的。

另外，由于我們的AndroidUI控件是線程不安全的，所以我們不能在UIThread之外的線程當(dāng)中對我們的UI控件進(jìn)行操作。因此在Android的多線程編程當(dāng)中，我們有兩條非常重要的原則必須要遵守：

絕對不能在UIThread當(dāng)中進(jìn)行耗時(shí)的操作，不能阻塞我們的UIThread

不能在UIThread之外的線程當(dāng)中操縱我們的UI元素

三、如何處理UIThread和WorkerThread之間的通信

既然在Android當(dāng)中有兩條重要的原則要遵守，那么我們可能就有疑問了？我們既不能在主線程當(dāng)中處理耗時(shí)的操作，又不能在工作線程中來訪問我們的UI控件，那么我們比如從網(wǎng)絡(luò)中要下載一張圖片，又怎么能將其更新到UI控件上呢？這就關(guān)系到了我們的主線程和工作線程之間的通信問題了。在Android當(dāng)中，提供了兩種方式來解決線程直接的通信問題，一種是通過Handler的機(jī)制(這種方式在后面的隨筆中將詳細(xì)介紹),還有一種就是今天要詳細(xì)講解的AsyncTask機(jī)制。

四、AsyncTask

AsyncTask：異步任務(wù)，從字面上來說，就是在我們的UI主線程運(yùn)行的時(shí)候，異步的完成一些操作。AsyncTask允許我們的執(zhí)行一個(gè)異步的任務(wù)在后臺。我們可以將耗時(shí)的操作放在異步任務(wù)當(dāng)中來執(zhí)行，并隨時(shí)將任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果返回給我們的UI線程來更新我們的UI控件。通過AsyncTask我們可以輕松的解決多線程之間的通信問題。

怎么來理解AsyncTask呢？通俗一點(diǎn)來說，AsyncTask就相當(dāng)于Android給我們提供了一個(gè)多線程編程的一個(gè)框架，其介于Thread和Handler之間，我們?nèi)绻x一個(gè)AsyncTask，就需要定義一個(gè)類來繼承AsyncTask這個(gè)抽象類，并實(shí)現(xiàn)其唯一的一個(gè)doInBackgroud抽象方法。要掌握AsyncTask，我們就必須要一個(gè)概念，總結(jié)起來就是:3個(gè)泛型，4個(gè)步驟。

3個(gè)泛型指的是什么呢？我們來看看AsyncTask這個(gè)抽象類的定義，當(dāng)我們定義一個(gè)類來繼承AsyncTask這個(gè)類的時(shí)候，我們需要為其指定3個(gè)泛型參數(shù)：

AsyncTask<Params,Progress,Result>

Params:這個(gè)泛型指定的是我們傳遞給異步任務(wù)執(zhí)行時(shí)的參數(shù)的類型

Progress:這個(gè)泛型指定的是我們的異步任務(wù)在執(zhí)行的時(shí)候?qū)?zhí)行的進(jìn)度返回給UI線程的參數(shù)的類型

Result:這個(gè)泛型指定的異步任務(wù)執(zhí)行完后返回給UI線程的結(jié)果的類型

我們在定義一個(gè)類繼承AsyncTask類的時(shí)候，必須要指定好這三個(gè)泛型的類型，如果都不指定的話，則都將其寫成Void，例如：

AsyncTask<Void,Void,Void>

4個(gè)步驟：當(dāng)我們執(zhí)行一個(gè)異步任務(wù)的時(shí)候，其需要按照下面的4個(gè)步驟分別執(zhí)行

onPreExecute():這個(gè)方法是在執(zhí)行異步任務(wù)之前的時(shí)候執(zhí)行，并且是在UIThread當(dāng)中執(zhí)行的，通常我們在這個(gè)方法里做一些UI控件的初始化的操作，例如彈出要給ProgressDialog

doInBackground(Params...params):在onPreExecute()方法執(zhí)行完之后，會馬上執(zhí)行這個(gè)方法，這個(gè)方法就是來處理異步任務(wù)的方法，Android操作系統(tǒng)會在后臺的線程池當(dāng)中開啟一個(gè)workerthread來執(zhí)行我們的這個(gè)方法，所以這個(gè)方法是在workerthread當(dāng)中執(zhí)行的，這個(gè)方法執(zhí)行完之后就可以將我們的執(zhí)行結(jié)果發(fā)送給我們的最后一個(gè)onPostExecute方法，在這個(gè)方法里，我們可以從網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中獲取數(shù)據(jù)等一些耗時(shí)的操作

onProgressUpdate(Progess...values):這個(gè)方法也是在UIThread當(dāng)中執(zhí)行的，我們在異步任務(wù)執(zhí)行的時(shí)候，有時(shí)候需要將執(zhí)行的進(jìn)度返回給我們的UI界面，例如下載一張網(wǎng)絡(luò)圖片，我們需要時(shí)刻顯示其下載的進(jìn)度，就可以使用這個(gè)方法來更新我們的進(jìn)度。這個(gè)方法在調(diào)用之前，我們需要在doInBackground方法中調(diào)用一個(gè)publishProgress(Progress)的方法來將我們的進(jìn)度時(shí)時(shí)刻刻傳遞給onProgressUpdate方法來更新

onPostExecute(Result...result):當(dāng)我們的異步任務(wù)執(zhí)行完之后，就會將結(jié)果返回給這個(gè)方法，這個(gè)方法也是在UIThread當(dāng)中調(diào)用的，我們可以將返回的結(jié)果顯示在UI控件上

為什么我們的AsyncTask抽象類只有一個(gè)doInBackground的抽象方法呢？？原因是，我們?nèi)绻鲆粋€(gè)異步任務(wù)，我們必須要為其開辟一個(gè)新的Thread，讓其完成一些操作，而在完成這個(gè)異步任務(wù)時(shí)，我可能并不需要彈出要給ProgressDialog，我并不需要隨時(shí)更新我的ProgressDialog的進(jìn)度條，我也并不需要將結(jié)果更新給我們的UI界面，所以除了doInBackground方法之外的三個(gè)方法，都不是必須有的，因此我們必須要實(shí)現(xiàn)的方法是doInBackground方法。

五、通過AsyncTask來從網(wǎng)絡(luò)上下載一張圖片

下面我們就通過兩個(gè)代碼示例，來看看如何通過AsyncTask來從網(wǎng)絡(luò)上下載一張圖片，并更新到我們的ImageView控件上。

①下載圖片時(shí)，彈出一個(gè)ProgressDialog，但是不顯示實(shí)時(shí)進(jìn)度

我們來看看布局文件：

就是很簡單的一個(gè)ImageView控件和一個(gè)Button控件，當(dāng)點(diǎn)擊Button控件時(shí)，彈出一個(gè)ProgressDialog，然后開啟一個(gè)異步任務(wù)，從網(wǎng)絡(luò)中下載一張圖片，并更新到我們的ImageView上。這里還要注意一點(diǎn)，如果我們要使用手機(jī)訪問網(wǎng)絡(luò)，必須還要給其授權(quán)才行，在后續(xù)的學(xué)習(xí)當(dāng)中，將會詳細(xì)講解Android當(dāng)中的授權(quán)的知識。我們來看看

AndroidManifest.xml文件：

接下來我們來看看我們的Activity代碼：

我們來看看效果圖：

②帶有進(jìn)度條更新的下載一張網(wǎng)絡(luò)圖片

下面這個(gè)代碼示例，將會在下載圖片的時(shí)候，顯示進(jìn)度條的更新，配置文件都不變，我們來看看Activity代碼：

我們來看看效果圖：這樣我們就能夠通過AsyncTask來實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)中下載一張圖片，然后將其更新到UI控件中，并時(shí)時(shí)刻刻的更新當(dāng)前的進(jìn)度這個(gè)功能了。

六、AsyncTask的重要知識點(diǎn)

在上面兩節(jié)已經(jīng)詳細(xì)講解了AsyncTask的工作原理了，這里我們還要補(bǔ)充一下AsyncTask的一些其他知識點(diǎn)：

1.CancellingaTask

我們可以在任何時(shí)刻來取消我們的異步任務(wù)的執(zhí)行，通過調(diào)用cancel(boolean)方法，調(diào)用完這個(gè)方法后系統(tǒng)會隨后調(diào)用isCancelled()方法并且返回true。如果調(diào)用了這個(gè)方法，那么在doInBackgroud()方法執(zhí)行完之后，就不會調(diào)用onPostExecute()方法了，取而代之的是調(diào)用onCancelled()方法。為了確保Task已經(jīng)被取消了，我們需要經(jīng)常調(diào)用isCancelled()方法來判斷，如果有必要的話。

2.在使用AsyncTask做異步任務(wù)的時(shí)候必須要遵循的原則：

AsyncTask類必須在UIThread當(dāng)中加載，在AndroidJelly_Bean版本后這些都是自動(dòng)完成的

AsyncTask的對象必須在UIThread當(dāng)中實(shí)例化

execute方法必須在UIThread當(dāng)中調(diào)用

不要手動(dòng)的去調(diào)用AsyncTask的onPreExecute,doInBackground,publishProgress,onProgressUpdate,onPostExecute方法，這