AsnycTask内部实现原理

AsnycTask 原理就是“线程池 + Handler”的组合。

使用线程池的主要原因是避免不必要的创建及销毁线程的开销。

AsyncTask 里的线程池：

private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
private static final int KEEP_ALIVE = 1;

private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

    public Thread newThread(Runnable r) {
        return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
    }
};

private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
        new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);

/**
 * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
 */
public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
        = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);

从上面我们可以看到，

1、该线程池(即 THREAD_POOL_EXECUTOR)的核心线程数为 CPU 的核心数量 + 1，

2、最大线程数为 CPU 的核心数量 * 2 + 1，

3、过剩线程的存活时间为1s。这里要注意的是 sPoolWorkQueue 是静态阻塞式的队列，意味着所有的 AsyncTask 用的都是同一个 sPoolWorkQueue ，也就是说最大的容量为128个任务，若超过了会抛出异常。同时执行的线程数是5个线程。最后一个参数就是线程工厂了，用来制造线程。

4、AysnTask的线程池一般是串行的。也有并行的。

我们再来看看 AsyncTask 内部的任务执行器 SERIAL_EXECUTOR ，该执行器用来把任务传递给上面的 THREAD_POOL_EXECUTOR 线程池。在 AsyncTask 的设计中，SERIAL_EXECUTOR 是默认的任务执行器，并且是串行的，也就导致了在 AsyncTask 中任务都是串行地执行。当然，AsyncTask 也是支持任务并行执行的，这个点我们在下面再讲。

执行结果调用postResult方法，源码：

private Result postResult(Result result) {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
        new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
    message.sendToTarget();
    return result;
}

在以上源码中，先调用了getHandler方法获取AsyncTask对象内部包含的sHandler，然后通过它发送了一个MESSAGE_POST_RESULT消息。我们来看看sHandler的相关代码：

private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();

 private static class InternalHandler extends Handler {
      public InternalHandler() {
          super(Looper.getMainLooper());
      }

      @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;
         }
     }
 }

从以上代码中我们可以看到，sHandler是一个静态的Handler对象。我们知道创建Handler对象时需要当前线程的Looper，所以我们为了以后能够通过sHandler将执行环境从后台线程切换到主线程（即在主线程中执行handleMessage方法），我们必须使用主线程的Looper，因此必须在主线程中创建sHandler。这也就解释了为什么必须在主线程中加载AsyncTask类，是为了完成sHandler这个静态成员的初始化工作。

在以上代码第10行开始的handleMessage方法中，我们可以看到，当sHandler收到MESSAGE_POST_RESULT方法后，会调用finish方法，finish方法的源码如下：

private void finish(Result result) {
     if (isCancelled()) {
         onCancelled(result);
    } else {
         onPostExecute(result);
     }
     mStatus = Status.FINISHED;
 }

第2行，会通过调用isCancelled方法判断AsyncTask任务是否被取消，若取消了则调用onCancelled方法，否则调用onPostExecute方法；在第7行，把mStatus设为FINISHED，表示当前AsyncTask对象已经执行完毕。

经过了以上的分析，我们大概了解了AsyncTask的内部运行逻辑，知道了它默认使用串行方式执行任务。那么如何让它以并行的方式执行任务呢？阅读了以上的代码后，我们不难得到结论，只需调用executeOnExecutor方法，并传入THREAD_POOL_EXECUTOR作为其线程池即可。

AsyncTask主要存在以下局限性：

在Android 4.1版本之前，AsyncTask类必须在主线程中加载，这意味着对AsyncTask类的第一次访问必须发生在主线程中；
在Android 4.1以及以上版本则不存在这一限制，因为ActivityThread（代表了主线程）的main方法中会自动加载AsyncTask
AsyncTask对象必须在主线程中创建
AsyncTask对象的execute方法必须在主线程中调用
一个AsyncTask对象只能调用一次execute方法

原因：

AsyncTask实例必须UI线程创建的原因如下：
需要在主线程创建InternalHandler，以便onProgressUpdate， onPostExecute ， onCancelled 可以正常更新UI。
AsyncTask实例的execute方法必须在主线程调用的原因如下：
保证 onPreExecute 正常的更新UI。
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AsyncTask的缺陷和问题

1、生命周期

很多开发者会认为一个在Activity中创建的AsyncTask会随着Activity的销毁而销毁。然而事实并非如此。AsyncTask会一直执行, 直到doInBackground()方法执行完毕。然后，如果 cancel(boolean)被调用, 那么onCancelled(Result result) 方法会被执行；否则，执行onPostExecute(Result result) 方法。如果我们的Activity销毁之前，没有取消 AsyncTask，这有可能让我们的AsyncTask崩溃(crash)。因为它想要处理的view已经不存在了。所以，我们总是必须确保在销毁活动之前取消任务。总之，我们使用AsyncTask需要确保AsyncTask正确地取消。

另外，即使我们正确地调用了cancle() 也未必能真正地取消任务。因为如果在doInBackgroud里有一个不可中断的操作，比如BitmapFactory.decodeStream()，那么这个操作会继续下去。

2、内存泄漏

如果AsyncTask被声明为Activity的非静态的内部类，那么AsyncTask会保留一个对创建了AsyncTask的Activity的引用。如果Activity已经被销毁，AsyncTask的后台线程还在执行，它将继续在内存里保留这个引用，导致Activity无法被回收，引起内存泄露。

3、结果丢失

屏幕旋转或Activity在后台被系统杀掉等情况会导致Activity的重新创建，之前运行的AsyncTask会持有一个之前Activity的引用，这个引用已经无效，这时调用onPostExecute()再去更新界面将不再生效。

4、并行还是串行

在Android 1.6之前的版本，AsyncTask是串行的，在1.6至2.3的版本，改成了并行的。在2.3之后的版本又做了修改，可以支持并行和串行，当想要串行执行时，直接执行execute()方法，如果需要并行执行，则要执行executeOnExecutor(Executor)。

缺陷：AsyncTask中维护着一个长度为128的线程池，同时可以执行5个工作线程，还有一个缓冲队列，当线程池中已有128个线程，缓冲队列已满时，如果

此时向线程提交任务，将会抛出RejectedExecutionException。

解决方法：由一个控制线程来处理AsyncTask的调用判断线程池是否满了，如果满了则线程睡眠否则请求AsyncTask继续处理。