通过源码看android系列之AsyncTask

　　整天用AsyncTask，但它的内部原理一直没有特意去研究，今天趁着有时间，码下它的原理。

　　具体用法就不再说明，相信大家已经用得很熟练了，我们今天就从它怎么运行开始说。先新建好我们的AsyncTask：

1 class MyAsyncTask extends AsyncTask<String,Integer,Boolean>{
2 
3     @Override
4     protected Boolean doInBackground(String... voids) {
5         return true;
6     }
7 }

　　好了，一个最基本的代码已经好了，接下来我们怎么运行它呢？当然，大家都知道的。

new MyAsyncTask().execute("参数");

　　那平时做到这里，我们可能已经不去往不管了，因为已经执行起来了，但是，你有没有想过

为什么调用execute()就可以运行了
为什么doInBackground()方法里面不能操作UI，而onPostExecute就可以

　　等等一连串的问题，接下来，我们就一步一步的去看一下，它内部到底做了哪些。

　　首先，我们看到它new了一个AsyncTask对象，那我们就去它构建函数看看。

 1     public AsyncTask() {
 2         mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
 3             public Result call() throws Exception {
 4                 mTaskInvoked.set(true);
 5 
 6                 Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
 7                 //noinspection unchecked
 8                 Result result = doInBackground(mParams);
 9                 Binder.flushPendingCommands();
10                 return postResult(result);
11             }
12         };
13 
14         mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
15             @Override
16             protected void done() {
17                 try {
18                     postResultIfNotInvoked(get());
19                 } catch (InterruptedException e) {
20                     android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
21                 } catch (ExecutionException e) {
22                     throw new RuntimeException("An error occurred while executing doInBackground()",
23                             e.getCause());
24                 } catch (CancellationException e) {
25                     postResultIfNotInvoked(null);
26                 }
27             }
28         };
29     }

　　看着很多，其它就是new了两个对象mWorker和mFuture，其实它们分别是Callable和Future的实现，关于它们两个的实现原理，我会在另外一篇文章里讲解。需要注意的是，在实例化mFuture时，把mWorker当作参数传入。现在还没有用到它们，我们接下来往下看execute()：

 1     @MainThread
 2     public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
 3         return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
 4     }
 5 
 6     @MainThread
 7     public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
 8             Params... params) {
 9         if (mStatus != Status.PENDING) {
10             switch (mStatus) {
11                 case RUNNING:
12                     throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
13                             + " the task is already running.");
14                 case FINISHED:
15                     throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
16                             + " the task has already been executed "
17                             + "(a task can be executed only once)");
18             }
19         }
20 
21         mStatus = Status.RUNNING;
22 
23         onPreExecute();
24 
25         mWorker.mParams = params;
26         exec.execute(mFuture);
27 
28         return this;
29     }

　　我们看到了onPreExecute()，这也解释了它确实比doInBackground运行的早，可以做一些准备工作。接下来，用到了我们前面提到的两个对象，这里是把我们传递过去的参数赋给了mWorker的变量，然后看26行调用了Executor的execute()，并且把mFuture做为参数传递过去了，那我们看上一个方法，是把sDefaultExecutor当作参数传递过来的，那就看下它的定义：

1     public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
2     private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;

　　它的最后实现类是SerialExecutor。我们接着看这个类定义了什么。

 1     private static class SerialExecutor implements Executor {
 2         final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
 3         Runnable mActive;
 4 
 5         public synchronized void execute(final Runnable r) {
 6             mTasks.offer(new Runnable() {
 7                 public void run() {
 8                     try {
 9                         r.run();
10                     } finally {
11                         scheduleNext();
12                     }
13                 }
14             });
15             if (mActive == null) {
16                 scheduleNext();
17             }
18         }
19 
20         protected synchronized void scheduleNext() {
21             if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
22                 THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
23             }
24         }
25     }

　　这里面，SerialExecutor的方法execute()方法传入的参数Runnable，其实就是我们前面的mFuture（FutureTask实现了Future和Runnable）,execute()方法内，会把我们传入的mFuture存入mTasks,这时mActive还等于null，所以会执行scheduleNext()，这样就会从队列中取出第一个，放入线程池中，开始执行，当前也就是我们刚刚放入的mFuture,也就是执行了mFuture的run方法，至于run方法内部怎么运行的，参见我的另一篇文章：Runnable和Future的原理 。总之呢，它就运行了mWorker的call()，为了方便理解，就把mWorker的call()代码从上面copy到这里

1             public Result call() throws Exception {
2                 mTaskInvoked.set(true);
3 
4                 Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
5                 //noinspection unchecked
6                 Result result = doInBackground(mParams);
7                 Binder.flushPendingCommands();
8                 return postResult(result);
9             }

　　我们看到，4行修改了线程的优先级，第6行就有我们熟悉的doInBackground()，结果赋给了result，现在是在另外一个线程里面，所以，在doInBackground方法里面是不能操作UI的。最后返回的时候是调用了postResult()，并把结果当参数传入。

1     private Result postResult(Result result) {
2         @SuppressWarnings("unchecked")
3         Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
4                 new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
5         message.sendToTarget();
6         return result;
7     }

　　这里面就是我们熟悉的Handler了，查找Handler最后的实现。

 1     private static class InternalHandler extends Handler {
 2         public InternalHandler() {
 3             super(Looper.getMainLooper());
 4         }
 5 
 6         @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
 7         @Override
 8         public void handleMessage(Message msg) {
 9             AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj;
10             switch (msg.what) {
11                 case MESSAGE_POST_RESULT:
12                     // There is only one result
13                     result.mTask.finish(result.mData[0]);
14                     break;
15                 case MESSAGE_POST_PROGRESS:
16                     result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
17                     break;
18             }
19         }
20     }

　　根据我们发送消息的CODE 为 MESSAGE_POST_RESULT，我们发现执行的是第13行，仔细看代码会发现，result.mTask其它就是我们的MyAsyncTask对象，调用它的finish方法

1     private void finish(Result result) {
2         if (isCancelled()) {
3             onCancelled(result);
4         } else {
5             onPostExecute(result);
6         }
7         mStatus = Status.FINISHED;
8     }

　　这就一目了然了，最后会调用我们的onPostExecute方法，并把结果传过去。基本的调用流程就是这样的。

　　如果你仔细看了，你可能会发现，mFuture实例化的时候，重写的done()方法并没有介绍到，那它在整个流程中处于什么样的作用呢，我们接下来，单独说一下。

            protected void done() {
                try {
                    postResultIfNotInvoked(get());
                } catch (InterruptedException e) {
                    android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
                } catch (ExecutionException e) {
                    throw new RuntimeException("An error occurred while executing doInBackground()",
                            e.getCause());
                } catch (CancellationException e) {
                    postResultIfNotInvoked(null);
                }
            }

　　根据名字应该可以猜到，这个方法是在整个异步任务执行完后调用的，在Future中，通过get()就可以获取到我们前面说的mWorker中call方法的返回值（具体原理可看我另一篇文章），那我们再看postResultIfNotInvoked方法，到底对返回的结果做了哪些处理。

1     private void postResultIfNotInvoked(Result result) {
2         final boolean wasTaskInvoked = mTaskInvoked.get();
3         if (!wasTaskInvoked) {
4             postResult(result);
5         }
6     }

　　我们看到了postResult()，这个方法，我们在上面刚刚讲过，它是在mWorker的call方法中，返回的时候调用的，你可能会问了，这个方法怎么调用了两次，不慌，我们看上面这个方法的名字，就了了解原因了post result if not invoked ，很明显，这处的调用是防止call()里面没有调用而设置的，开关就是第2行的mTaskInvoked，它是一个AtomicBoolean，具体它干嘛的，自行google，我们发现在call方法里面，有这样一段代码

mTaskInvoked.set(true);

　　所以，在postResultIfNotInvoked方法里面时，如果执行了call方法，这里就会返回true，下面就无法执行，这样就保证了postResult方法只执行了一次。