Android -- AsyncTask 使用和缺陷

一、AsyncTask的基本用法

由于AsyncTask是一个抽象类，所以如果我们想使用它，就必须要创建一个子类去继承它。在继承时我们可以为AsyncTask类指定三个泛型参数，这三个参数的用途如下：

1. Params
在执行AsyncTask时需要传入的参数，可用于在后台任务中使用。

2. Progress
后台任务执行时，如果需要在界面上显示当前的进度，则使用这里指定的泛型作为进度单位。

3. Result
当任务执行完毕后，如果需要对结果进行返回，则使用这里指定的泛型作为返回值类型。

因此，一个最简单的自定义AsyncTask就可以写成如下方式：

[java] view plain copy
  1. class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {  
  2.     ……  
  3. }  

这里我们把AsyncTask的第一个泛型参数指定为Void，表示在执行AsyncTask的时候不需要传入参数给后台任务。第二个泛型参数指定为Integer，表示使用整型数据来作为进度显示单位。第三个泛型参数指定为Boolean，则表示使用布尔型数据来反馈执行结果。


当然，目前我们自定义的DownloadTask还是一个空任务，并不能进行任何实际的操作，我们还需要去重写AsyncTask中的几个方法才能完成对任务的定制。经常需要去重写的方法有以下四个：
1. onPreExecute()
这个方法会在后台任务开始执行之间调用，用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框等。


2. doInBackground(Params...)
这个方法中的所有代码都会在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有的耗时任务。任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果进行返回，如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void，就可以不返回任务执行结果。注意，在这个方法中是不可以进行UI操作的，如果需要更新UI元素，比如说反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成。


3. onProgressUpdate(Progress...)
当在后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法后，这个方法就很快会被调用，方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法中可以对UI进行操作，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。


4. onPostExecute(Result)
当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中，可以利用返回的数据来进行一些UI操作，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。


因此，一个比较完整的自定义AsyncTask就可以写成如下方式：

[java] view plain copy
  1. class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     protected void onPreExecute() {  
  5.         progressDialog.show();  
  6.     }  
  7.   
  8.     @Override  
  9.     protected Boolean doInBackground(Void... params) {  
  10.         try {  
  11.             while (true) {  
  12.                 int downloadPercent = doDownload();  
  13.                 publishProgress(downloadPercent);  
  14.                 if (downloadPercent >= 100) {  
  15.                     break;  
  16.                 }  
  17.             }  
  18.         } catch (Exception e) {  
  19.             return false;  
  20.         }  
  21.         return true;  
  22.     }  
  23.   
  24.     @Override  
  25.     protected void onProgressUpdate(Integer... values) {  
  26.         progressDialog.setMessage("当前下载进度：" + values[0] + "%");  
  27.     }  
  28.   
  29.     @Override  
  30.     protected void onPostExecute(Boolean result) {  
  31.         progressDialog.dismiss();  
  32.         if (result) {  
  33.             Toast.makeText(context, "下载成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
  34.         } else {  
  35.             Toast.makeText(context, "下载失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
  36.         }  
  37.     }  
  38. }  

这里我们模拟了一个下载任务，在doInBackground()方法中去执行具体的下载逻辑，在onProgressUpdate()方法中显示当前的下载进度，在onPostExecute()方法中来提示任务的执行结果。如果想要启动这个任务，只需要简单地调用以下代码即可：

[java] view plain copy
  1. new DownloadTask().execute();  

以上就是AsyncTask的基本用法，我们并不需求去考虑什么异步消息处理机制，也不需要专门使用一个Handler来发送和接收消息，只需要调用一下publishProgress()方法就可以轻松地从子线程切换到UI线程了。

二、AsyncTask内部线程池

AnsycTask执行任务时，内部会创建一个进程作用域的线程池来管理要运行的任务，也就就是说当你调用了AsyncTask.execute()后，AsyncTask会把任务交给线程池，由线程池来管理创建Thread和运行Therad。对于内部的线程池不同版本的Android的实现方式是不一样的：

3.0之前规定同一时刻能够运行的线程数为5个，线程池总大小为128。也就是说当我们启动了10个任务时，只有5个任务能够立刻执行，另外的5个任务则需要等待，当有一个任务执行完毕后，第6个任务才会启动，以此类推。而线程池中最大能存放的线程数是128个，当我们尝试去添加第129个任务时，程序就会崩溃。

因此在3.0版本中AsyncTask的改动还是挺大的，在3.0之前的AsyncTask可以同时有5个任务在执行，而3.0之后的AsyncTask同时只能有1个任务在执行。为什么升级之后可以同时执行的任务数反而变少了呢？这是因为更新后的AsyncTask已变得更加灵活，如果不想使用默认的线程池，还可以自由地进行配置。比如使用如下的代码来启动任务：

[java] view plain copy
  1. Executor exec = new ThreadPoolExecutor(15, 200, 10, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());  
  2. new DownloadTask().executeOnExecutor(exec);  

这样就可以使用我们自定义的一个Executor来执行任务，而不是使用SerialExecutor。上述代码的效果允许在同一时刻有15个任务正在执行，并且最多能够存储200个任务。

三、AsyncTask缺陷

 1.生命周期

关于AsyncTask存在一个这样广泛的误解，很多人认为一个在Activity中的AsyncTask会随着Activity的销毁而销毁。然后事实并非如此。AsyncTask会一直执行doInBackground()方法直到方法执行结束。一旦上述方法结束，会依据情况进行不同的操作。
 •如果cancel(boolean)调用了，则执行onCancelled(Result)方法
 •如果cancel(boolean)没有调用，则执行onPostExecute(Result)方法
 
AsyncTask的cancel方法需要一个布尔值的参数，参数名为mayInterruptIfRunning,意思是如果正在执行是否可以打断,如果这个值设置为true，表示这个任务可以被打断，否则，正在执行的程序会继续执行直到完成。如果在doInBackground()方法中有一个循环操作，我们应该在循环中使用isCancelled()来判断，如果返回为true，我们应该避免执行后续无用的循环操作。

总之，我们使用AsyncTask需要确保AsyncTask正确地取消。

2.不好好工作的cancel()

简而言之的答案，有时候起作用。

如果你调用了AsyncTask的cancel(false)，doInBackground()仍然会执行到方法结束，只是不会去调用onPostExecute()方法。但是实际上这是让应用程序执行了没有意义的操作。那么是不是我们调用cancel(true)前面的问题就能解决呢？并非如此。如果mayInterruptIfRunning设置为true，会使任务尽早结束，但是如果的doInBackground()有不可打断的方法会失效，比如这个BitmapFactory.decodeStream() IO操作。但是你可以提前关闭IO流并捕获这样操作抛出的异常。但是这样会使得cancel()方法没有任何意义。

3.内存泄露

还有一种常见的情况就是，在Activity中使用非静态匿名内部AsyncTask类，由于Java内部类的特点，AsyncTask内部类会持有外部类的隐式引用。由于AsyncTask的生命周期可能比Activity的长，当Activity进行销毁AsyncTask还在执行时，由于AsyncTask持有Activity的引用，导致Activity对象无法回收，进而产生内存泄露。

4.结果丢失

另一个问题就是在屏幕旋转等造成Activity重新创建时AsyncTask数据丢失的问题。当Activity销毁并重新创建后，还在运行的AsyncTask会持有一个Activity的非法引用即之前的Activity实例。导致onPostExecute()没有任何作用。

5.串行还是并行

下面的两个任务时同时执行呢，还是AsyncTask1执行结束之后，AsyncTask2才能执行呢？实际上是结果依据API不同而不同。
关于AsyncTask时串行还是并行有很多疑问，这很正常，因为它经过多次的修改。如果你并不明白什么时串行还是并行，可以通过接下来的例子了解，假设我们在一个方法体里面有如下两行代码：

[java] view plain copy
  1. new AsyncTask1.execute();  
  2. new AsyncTask2.execute();  

在1.6(Donut)之前:
在第一版的AsyncTask，任务是串行调度。一个任务执行完成另一个才能执行。由于串行执行任务，使用多个AsyncTask可能会带来有些问题。所以这并不是一个很好的处理异步（尤其是需要将结果作用于UI试图）操作的方法。

从1.6到2.3(Gingerbread)
后来Android团队决定让AsyncTask并行来解决1.6之前引起的问题，这个问题是解决了，新的问题又出现了。很多开发者实际上依赖于顺序执行的行为。于是很多并发的问题蜂拥而至。

3.0（Honeycomb）到现在
好吧，开发者可能并不喜欢让AsyncTask并行，于是Android团队又把AsyncTask改成了串行。当然这一次的修改并没有完全禁止AsyncTask并行。你可以通过设置executeOnExecutor(Executor)来实现多个AsyncTask并行。关于API文档的描述如下
If we want to make sure we have control over the execution, whether it will run serially or parallel, we can check at runtime with this code to make sure it runs parallel

6.真的需要AsyncTask么

并非如此，使用AsyncTask虽然可以以简短的代码实现异步操作，但是正如本文提到的，你需要让AsyncTask正常工作的话，需要注意很多条条框框。推荐的一种进行异步操作的技术就是使用Loaders。这个方法从Android 3.0 (Honeycomb)开始引入，在android支持包中也有包含。可以通过查看官方的文档来详细了解Loaders。

参考：

译文：Android中糟糕的AsyncTask - 技术小黑屋
http://droidyue.com/blog/2014/11/08/bad-smell-of-asynctask-in-android/

Android实战技巧：深入解析AsyncTask - 浪人的星空 - 博客频道 - CSDN.NET
http://blog.csdn.net/hitlion2008/article/details/7983449

Android AsyncTask完全解析，带你从源码的角度彻底理解 - 郭霖的专栏 - 博客频道 - CSDN.Net
http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/11711405

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