Android AsyncTask(2)-原理与源码解析
上一节我们知道，想要启动一个AsyncTask，首先需要创建一个AsyncTask对象然后调用execute方法。例如：
new DownloadFilesTask().execute();
DownloadFilesTask继承自AsyncTask需要指定3个泛型参数：
private class DownloadFilesTask extends AsyncTask<URL, Integer, Long> {
protected void onPreExecute() {
super.onPreExecute();
}
protected Long doInBackground(URL... urls) {
int count = urls.length;
long totalSize = 0;
for (int i = 0; i < count; i++) {
totalSize += Downloader.downloadFile(urls[i]);
publishProgress((int) ((i / (float) count) * 100));
// Escape early if cancel() is called
if (isCancelled()) break;
}
return totalSize;
}
protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
setProgressPercent(progress[0]);
}
protected void onPostExecute(Long result) {
showDialog("Downloaded " + result + " bytes");
}
}
一、AsyncTask构造函数
首先先从AsyncTask的构造函数说起：
/**AsyncTask的构造函数源码片段**/
public AsyncTask() {
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
Result result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
return postResult(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) {
...
e.getCause());
} catch (CancellationException e) {
postResultIfNotInvoked(null);
}
}
};
}
在AsyncTask构造函数中初始化了两个对象：WorkerRunnable和FutureTask，分别赋值为mWorker、mFuture。这两个对象初始化都实现了两个回调方法，当用户执行了execute方法的时候在特定情况下会触发这两个对象的回调方法，下面我们就开始详细分析这两个对象。
结论：doInBackground是在WorkerRunnable的call方法中被回调执行的
WorkerRunnable【mWorker】
由于WorkerRunnable实现了Callable接口，所以在AsyncTask的构造函数中实例化WorkerRunnable时，必须实现call()方法。其中还需要指定泛型参数Params和Result。这样在回调了call方法之后，就能返回Result。
/** WorkerRunable类**/
private static abstrat class WorkerRunable<Params, Result> implements Callable<Result>
{
Params[] mParams;
}
/** Callable接口**/
public interface Callable<V>
{
V call() throws Exception;
}
现在我们暂时只需要知道当执行execute的时候会回调WorkerRunnable的call方法。
FutureTask【mFuture】
从上面的AsyncTask的构造函数源码中可以看到，在构造FutureTask对象初始化时，mWorker是作为参数传递进来的。从FutureTask的构造函数也看出来了FutureTask需要一个Callable对象。
/** FutureTask的构造函数**/
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
【在这里不禁可以提前猜测出一个信息了，既然FutureTask把WorkerRunnable传递进来了，那WorkerRunnable的回调方法call肯定是在FutureTask中调用的】
来看看FutureTask这个类：
可以看出，FutureTask是实现了RunnableFuture接口，而这个接口继承了Runnable、以及Future。
通过上面两个类，发现其实FutureTask中的get方法实现了Runnable的阻塞和返回执行完毕的数据(泛型V)。
我们再来看FutureTask的run方法，豁然开朗，原来WorkerRunnable中的回调方法call果然是在这里调用的。
结论：WorkerRunnable中的回调方法call()是在执行FutureTask的run方法后回调的。当WorkerRunnable的call方法执行完毕后将返回数据给FutureTask。
疑问：那么，FutureTask的run方法又是被谁调用的呢？
二、execute()方法
很显然，FutureTask的run方法肯定需要AsyncTask执行execute方法后才会执行。
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
/** AsyncTask类的execute方法**/
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
当执行execute方法时，其实是调用的executeOnExecutor方法。这里传递了两个参数，一个是sDefaultExecutor，一个是params。从上面的源码可以看出，sDefaultExecutor其实是一个SerialExecutor对象。params其实最终会赋给doInBackground方法，就是用户实现回调的方法，这个后面会看到。
executeOnExecutor
我们现在先来看executeOnExecutor方法。
/** AsyncTask类的executeOnExecutor方法**/
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
Params... params) {
...
mStatus = Status.RUNNING;
onPreExecute();
mWorker.mParams = params;
exec.execute(mFuture);
return this;
}
看到木有？在这个方法中，最先先执行了onPreExecute()方法，此时便会回调到用户自定义AsyncTask的实现方法onPreExecute【看本文最顶部第一个例子的代码】。onPreExecute可以用来做一些后台任务执行之前的准备工作。
通过上面的代码可以看出，执行到exec.execute(mFuture)这里时传递进去了一个mFuture，这个mFuture就是之前AsyncTask构造初始化赋值的FutureTask。exec其实就是之前执行AsyncTask.execute()方法时传递进来的参数sDefaultExecutor，刚刚也说了这个sDefaultExecutor其实就是SerialExecutor对象。嗯，exec就是SerialExecutor对象。
SerialExecutor
我们可以看到，之前exec.execute(mFuture)执行时，SerialExecutor将FutureTask作为参数执行execute方法。在SerialExecutor的execute方法中，这里通过一个任务队列mTasks把FutureTask插入进了队列中，执行r.run，其实就是执行FutureTask的run方法，因为传递进来的r参数就是mFuture。
/** AsyncTask对象中的SerialExecutor成员变量【内部类】 **/
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);
}
}
}
结论：FutureTask的run方法是在SerialExecutor的execute方法中执行的。
其实在这里，SerialExecutor实现了一个任务的排队算法。当一个AsyncTask任务开始execute时，首先执行FutureTask的run方法，然后finally执行scheduleNext方法，然后执行THREAD_POOL_EXECUTOR的execute方法。继续往下，如果mActive为空，就会继续调用scheduleNext方法执行下一个AsyncTask任务，说白了就是当mActive这个Runnable执行完毕之后，才会继续调用 THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive)。这样SerialExecutor便实现了串行的任务队列。
结论：SerialExecutor只是实现任务队列，真正执行线程池的是THREAD_POOL_EXECUTOR。
前面我们已经知道，FutureTask的run方法在SerialExecutor的execute方法中执行了，然后由 mTasks.offer 封装成一个Runnable(mActive)给THREAD_POOL_EXECUTOR。
public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
= new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
到这里，FutureTask的run方法要开始回调WorkerRunable的call方法了。是不是已经开始晕了，2333。撑住 !!!! 接下来我们还要看WorkerRunable的回调call方法：
oh my god ! 终于开始回调doInBackground方法了。看到现在已经很明白了，doInBackground的执行不是在主线程中。
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
Result result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
return postResult(result);
}
};
doInBackground(mParams)执行完后返回result，接着再继续执行postResult方法，并将返回的result作为参数传递进去。现在我们来看postResult方法，当当当当，Handler开始登场了。这里在执行完doInBackground后直接发送了一个消息给Handler，那么这个Handler又是哪个呢？
private Result postResult(Result result) {
Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
}
继续看getHandler方法：
private static Handler getHandler() {
synchronized (AsyncTask.class) {
if (sHandler == null) {
sHandler = new InternalHandler();
}
return sHandler;
}
}
private static class InternalHandler extends Handler {
public InternalHandler() {
super(Looper.getMainLooper());
}
@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;
}
}
}
之前执行postResult的时候，obtainMessage传递的参数是：MESSAGE_POST_RESULT和AsyncTaskResult<Result>(this, result))，然后message.sendToTarget()开始发消息，并在InternalHandler的handleMessage中开始处理消息。
结论：doInBackground执行完后立即发送了一个消息给InternalHandler
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
}
private static class AsyncTaskResult<Data> {
final AsyncTask mTask;
final Data[] mData;
AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) {
mTask = task;
mData = data;
}
}
由于传递的是MESSAGE_POST_RESULT，所以执行mTask.finish方法。这个时候doInBackground已经执行完了并返回了result，便开始执行onPostExecute方法，并将result传递进去。因为InternalHandler是通过Looper.getMainLooper()获得的，所以是在主线程，所以最后onPostExecute方法便又回到了主线程执行。这个时候onPostExecute就可以拿到doInBackground异步执行返回的result，直接更新UI。
