Android 多線程----AsyncTask異步任務(wù)詳解

【正文】

本文將講解一下Android的多線程的知識(shí)，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(huì)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，里面的組件都是運(yùn)行在同一個(gè)線程里的，這個(gè)線程稱之為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、Main Thread 和 Worker Thread：

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

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(huì)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Main Thread，這個(gè)線程非常重要，它主要用來加載UI界面，完成系統(tǒng)和用戶之間的交互，并將交互后的結(jié)果又展示給用戶，所以Main Thread又被稱為UI Thread。

Android系統(tǒng)默認(rèn)不會(huì)給應(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)操作的時(shí)候（如訪問網(wǎng)絡(luò)或者是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢），此時(shí)UI Thread就會(huì)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UI Thread當(dāng)中完成的話，UI線程就會(huì)處于阻塞的狀態(tài)，此時(shí)，我們的系統(tǒng)不會(huì)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(chǎng)如果阻塞時(shí)間超過5秒鐘(官方描述)，這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn) 著名的ANR (Application Not Responding)的問題，此時(shí)，應(yīng)用程序會(huì)彈出一個(gè)框，讓用戶選擇是否退出該程序。對(duì)于Android開發(fā)來說，出現(xiàn)ANR的現(xiàn)象是絕對(duì)不能被允許的。

另外，由于Android UI控件不是線程安全的，所以我們不能在UI Thread之外的線程當(dāng)中對(duì)UI控件進(jìn)行操作。因此在Android的多線程編程當(dāng)中，有兩條非常重要的原則必須遵守：

• 不能在UI Thread當(dāng)中進(jìn)行耗時(shí)操作，以免阻塞UI Thread
• 不能在UI Thread之外的線程當(dāng)中操縱UI元素

?三、如何處理UI Thread 和 Worker Thread之間的通信：

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)系到了主線程和工作線程之間的通信問題了。在Android當(dāng)中，提供了異步消息處理機(jī)制的兩種方式來解決線程之間的通信問題，一種是通過Handler的機(jī)制(這種方式在后面的博客中將詳細(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UI主線程運(yùn)行的時(shí)候，異步完成一些操作。AsyncTask允許我們?cè)诤笈_(tái)執(zhí)行一個(gè)異步任務(wù)。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UI線程來更新UI控件。通過AsyncTask我們可以輕松解決多線程之間的通信問題。

怎么來理解AsyncTask呢？通俗來說，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。

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，需要為其指定3個(gè)泛型參數(shù)：

AsyncTask　<Params, Progress, Result>

• Params: 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: 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: 指定的是異步任務(wù)執(zhí)行完后返回給UI線程的結(jié)果的類型

?我們?cè)诙x一個(gè)類繼承AsyncTask類的時(shí)候，必須指定好這三個(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)時(shí)，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UI Thread當(dāng)中執(zhí)行的，通常我們?cè)谶@個(gè)方法里做一些UI控件的初始化的操作，例如彈出ProgressDialog
• doInBackground(Params... params):?在onPreExecute()方法執(zhí)行完后，會(huì)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(huì)在后臺(tái)的線程池當(dāng)中開啟一個(gè)worker thread來執(zhí)行這個(gè)方法（即在worker thread當(dāng)中執(zhí)行），執(zhí)行完后將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送給最后一個(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UI Thread當(dāng)中執(zhí)行的，在異步任務(wù)執(zhí)行的時(shí)候，有時(shí)需要將執(zhí)行的進(jìn)度返回給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) 的方法來將進(jìn)度時(shí)時(shí)刻刻傳遞給 onProgressUpdate 方法來更新
• onPostExecute(Result... result):?當(dāng)異步任務(wù)執(zhí)行完之后，就會(huì)將結(jié)果返回給這個(gè)方法，這個(gè)方法也是在UI Thread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ProgressDialog，并不需要隨時(shí)更新ProgressDialog的進(jìn)度條，也并不需要將結(jié)果更新給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，因此必須要實(shí)現(xiàn)的方法是?doInBackground 方法。

4個(gè)步驟簡(jiǎn)潔版描述如下：

　　第一步：表示任務(wù)執(zhí)行前的操作

　　第二步：主要完成耗時(shí)操作

　　第三步：主要是更新UI操作

　　第四步：產(chǎn)生最終結(jié)果

以下實(shí)例中代表的含義為：

　　第一步：顯示進(jìn)度條

　　第二步：（此任務(wù)必不可少）在后臺(tái)執(zhí)行任務(wù)，將進(jìn)度值傳給第三步，將結(jié)果傳給第四步；

　　第三步：進(jìn)度值更新

　　第四步：產(chǎn)生最終結(jié)果

?

五、【實(shí)例】通過AsyncTask來從網(wǎng)絡(luò)上下載一張圖片：

下面通過兩個(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ImageView控件上。

在這之前，必須要執(zhí)行的操作是：添加網(wǎng)絡(luò)授權(quán)。下面的例子將有詳細(xì)的操作描述。

【實(shí)例一】從網(wǎng)絡(luò)下載圖片，彈出一個(gè)ProgressDialog，但不顯示實(shí)時(shí)進(jìn)度：

1、添加網(wǎng)絡(luò)授權(quán)：

因?yàn)槭謾C(jī)默認(rèn)不能訪問網(wǎng)絡(luò)，所以首先要在清單文件 AndroidManifest.xml中添加網(wǎng)絡(luò)授權(quán)。

加上<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

2、完整版代碼如下：

activity_main.xml的代碼：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"tools:context=".MainActivity" ><ImageViewandroid:id="@+id/imageView1"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_alignParentTop="true"android:layout_centerHorizontal="true" /><Buttonandroid:id="@+id/button1"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_alignParentBottom="true"android:layout_centerHorizontal="true"android:layout_marginBottom="136dp"android:text="下載網(wǎng)絡(luò)圖片" /> </RelativeLayout>MainActivity.java的代碼：

package com.example.downloadimage01; import org.apache.http.HttpEntity; import org.apache.http.HttpResponse; import org.apache.http.client.HttpClient; import org.apache.http.client.methods.HttpGet; import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient; import org.apache.http.util.EntityUtils; import android.app.Activity; import android.app.ProgressDialog; import android.graphics.Bitmap; import android.graphics.BitmapFactory; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.view.Menu; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.ImageView; public class MainActivity extends Activity {private ImageView imageView ;private Button button ; private ProgressDialog dialog ;//來自網(wǎng)絡(luò)的圖片private String image_path = "http://imgsrc.baidu.com/forum/pic/item/7c1ed21b0ef41bd51a5ac36451da81cb39db3d10.jpg" ;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);//添加彈出的對(duì)話框dialog = new ProgressDialog(this) ;dialog.setTitle("提示") ;dialog.setMessage("正在下載圖片，請(qǐng)稍后···") ;imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView1) ;button = (Button)findViewById(R.id.button1) ;button.setOnClickListener(new OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {//點(diǎn)擊按鈕時(shí)，執(zhí)行異步任務(wù)的操作new DownTask().execute(image_path) ;}}) ; //注意，這個(gè)地方的分號(hào)容易遺忘}/* * 異步任務(wù)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)下載圖片* */public class DownTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {//上面的方法中，第一個(gè)參數(shù)：網(wǎng)絡(luò)圖片的路徑，第二個(gè)參數(shù)的包裝類：進(jìn)度的刻度，第三個(gè)參數(shù)：任務(wù)執(zhí)行的返回結(jié)果@Override//在界面上顯示進(jìn)度條protected void onPreExecute() {dialog.show() ;};protected Bitmap doInBackground(String... params) { //三個(gè)點(diǎn)，代表可變參數(shù)//使用網(wǎng)絡(luò)鏈接類HttpClient類完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的提取HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient() ;HttpGet httpget = new HttpGet(params[0]) ;Bitmap bitmap = null ;try {HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpget) ;if(httpResponse.getStatusLine().getStatusCode()==200){HttpEntity httpEntity = httpResponse.getEntity() ;byte[] data = EntityUtils.toByteArray(httpEntity);bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);}} catch (Exception e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}return bitmap;}//主要是更新UI@Overrideprotected void onPostExecute(Bitmap result) { super.onPostExecute(result);imageView.setImageBitmap(result) ;//更新UIdialog.dismiss() ; } }@Overridepublic boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);return true;}}
運(yùn)行后，點(diǎn)擊按鈕，顯示結(jié)果如下：

【實(shí)例二】從網(wǎng)絡(luò)下載圖片，彈出能顯示進(jìn)度值的對(duì)話框：

注：既然要顯示進(jìn)度值，所以此處的進(jìn)度條風(fēng)格要設(shè)置為水平。

1、添加網(wǎng)絡(luò)授權(quán)（同上）

2、完整版代碼如下：

activity_main.xml的代碼和【實(shí)例一】中的一樣；

MainActivity.java的代碼：

package com.example.smyh001downloadimage01;import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.InputStream;import org.apache.http.HttpEntity; import org.apache.http.HttpResponse; import org.apache.http.client.HttpClient; import org.apache.http.client.methods.HttpGet; import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;import android.app.Activity; import android.app.ProgressDialog; import android.graphics.Bitmap; import android.graphics.BitmapFactory; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.view.Menu; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.ImageView;public class MainActivity extends Activity {private ImageView imageView ;private Button button ; private ProgressDialog dialog ;//來自網(wǎng)絡(luò)的圖片private String image_path = "http://imgsrc.baidu.com/forum/pic/item/7c1ed21b0ef41bd51a5ac36451da81cb39db3d10.jpg" ;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);//添加彈出的對(duì)話框dialog = new ProgressDialog(this) ;dialog.setTitle("提示") ;dialog.setMessage("正在下載圖片，請(qǐng)稍后···") ;//將進(jìn)度條設(shè)置為水平風(fēng)格，讓其能夠顯示具體的進(jìn)度值dialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL) ;dialog.setCancelable(false) ; //用了這個(gè)方法之后，直到圖片下載完成，進(jìn)度條才會(huì)消失（即使在這之前點(diǎn)擊了屏幕）imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView1) ;button = (Button)findViewById(R.id.button1) ;button.setOnClickListener(new OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {//點(diǎn)擊按鈕時(shí)，執(zhí)行異步任務(wù)的操作new DownTask().execute(image_path) ;}}) ; //注意，這個(gè)地方的分號(hào)容易遺忘} /* * 異步任務(wù)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)下載圖片* */public class DownTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]> {//上面的方法中，第一個(gè)參數(shù)：網(wǎng)絡(luò)圖片的路徑，第二個(gè)參數(shù)的包裝類：進(jìn)度的刻度，第三個(gè)參數(shù)：任務(wù)執(zhí)行的返回結(jié)果@Override//在界面上顯示進(jìn)度條protected void onPreExecute() {dialog.show() ;};protected byte[] doInBackground(String... params) { //三個(gè)點(diǎn)，代表可變參數(shù)//使用網(wǎng)絡(luò)鏈接類HttpClient類完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的提取，即完成對(duì)圖片的下載功能HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient() ;HttpGet httpget = new HttpGet(params[0]) ;byte[] result = null ;ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream() ;InputStream inputStream = null ;try {HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpget) ;if(httpResponse.getStatusLine().getStatusCode()==200){HttpEntity httpEntiry = httpResponse.getEntity();inputStream = httpEntiry.getContent();// 先要獲得文件的總長(zhǎng)度long file_length = httpResponse.getEntity().getContentLength() ;int len = 0 ;// 每次讀取1024個(gè)字節(jié)byte[] data = new byte[1024] ; // 每次讀取后累加的長(zhǎng)度int total_length = 0 ; while ((len = inputStream.read(data))!=-1) {// 每讀一次，就將total_length累加起來total_length+=len ;// 得到當(dāng)前圖片下載的進(jìn)度int progress_value = (int) ((total_length / (float)file_length)*100);// 時(shí)刻將當(dāng)前進(jìn)度更新給onProgressUpdate方法publishProgress(progress_value) ;outputStream.write(data, 0, len);}// 邊讀邊寫到ByteArrayOutputStream當(dāng)中result = outputStream.toByteArray();//bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length) ;}} catch (Exception e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} finally {httpClient.getConnectionManager().shutdown();}return result;}@Overrideprotected void onProgressUpdate(Integer... values) {// TODO Auto-generated method stubsuper.onProgressUpdate(values);// 更新ProgressDialog的進(jìn)度條dialog.setProgress(values[0]);}//主要是更新UI @Overrideprotected void onPostExecute(byte[] result) { super.onPostExecute(result);// 將doInBackground方法返回的byte[]解碼成要給BitmapBitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length) ;// 更新我們的ImageView控件imageView.setImageBitmap(bitmap) ;//更新UI// 使ProgressDialog框消失dialog.dismiss() ; } }@Overridepublic boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);return true;}}運(yùn)行后，顯示結(jié)果如下：

六、AsyncTask的重要知識(shí)點(diǎn)：

明白了AsyncTask的工作原理后，繼續(xù)補(bǔ)充一下AsyncTask的一些其他知識(shí)點(diǎn)：

1、Cancelling a Task

我們可以在任何時(shí)刻來取消異步任務(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(huì)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(huì)調(diào)用 onPostExecute() 方法了，取而代之的是調(diào)用 onCancelled() 方法。如果有必要的話，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。

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UI Thread當(dāng)中加載，在Android Jelly_Bean版本后這些都是自動(dòng)完成的
• AsyncTask的對(duì)象必須在UI Thread當(dāng)中實(shí)例化
• execute方法必須在UI Thread當(dāng)中調(diào)用
• 不要手動(dòng)的去調(diào)用AsyncTask的四個(gè)方法，這些都是由Android系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用的
• AsyncTask任務(wù)只能被執(zhí)行一次

?

【總結(jié)】

到此，有關(guān)AsyncTask的總結(jié)就到此為止了，本文主要講解了Android中的多線程知識(shí)，并且詳細(xì)地講解了 AsyncTask 異步任務(wù)的概念和實(shí)現(xiàn)機(jī)制，并通過實(shí)例來了解?AsyncTask 的執(zhí)行過程，最后還補(bǔ)充了?AsyncTask 的一些重要知識(shí)點(diǎn)，包括如何取消一個(gè)?AsyncTask 以及在使用?AsyncTask 時(shí)所必須遵循的規(guī)則。建議初學(xué)者（包括我）在理解這方面的問題時(shí)可以多參考官方的API文檔。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android之AsyncTask异步任务详解总结的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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