Android 多線程----AsyncTask異步任務詳解

 

【聲明】

歡迎轉載，但請保留文章原始出處→_→

生命壹號：http://www.cnblogs.com/smyhvae/

文章來源：http://www.cnblogs.com/smyhvae/p/3866570.html

 

【正文】

本文將講解一下Android的多線程的知識，以及如何通過AsyncTask機制來實現線程之間的通信。

一、Android當中的多線程：

在Android當中，當一個應用程序的組件啟動的時候，並且沒有其他的應用程序組件在運行時，Android系統就會為該應用程序組件開辟一個新的線程來執行。默認的情況下，在一個相同Android應用程序當中，里面的組件都是運行在同一個線程里的，這個線程稱之為Main線程。當我們通過某個組件來啟動另一個組件的時候，這個時候默認都是在同一個線程當中完成的。當然，我們可以自己來管理我們的Android應用的線程，我們可以根據我們自己的需要來給應用程序創建額外的線程。

二、Main Thread 和 Worker Thread：

在Android當中，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。

當一個應用程序運行的時候，Android操作系統就會給該應用程序啟動一個線程，這個線程就是我們的Main Thread，這個線程非常重要，它主要用來加載UI界面，完成系統和用戶之間的交互，並將交互后的結果又展示給用戶，所以Main Thread又被稱為UI Thread。

Android系統默認不會給應用程序組件創建一個額外的線程，所有的這些組件默認都是在同一個線程中運行。然而，某些時候當我們的應用程序需要完成一個耗時操作的時候（如訪問網絡或者是對數據庫進行查詢），此時UI Thread就會被阻塞。例如，當我們點擊一個Button，然后希望其從網絡中獲取一些數據，如果此操作在UI Thread當中完成的話，UI線程就會處於阻塞的狀態，此時，我們的系統不會調度任何其它的事件，更糟糕的是，當我們的整個現場如果阻塞時間超過5秒鍾(官方描述)，這個時候就會出現 著名的ANR (Application Not Responding)的問題，此時，應用程序會彈出一個框，讓用戶選擇是否退出該程序。對於Android開發來說，出現ANR的現象是絕對不能被允許的。

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

• 不能在UI Thread當中進行耗時操作，以免阻塞UI Thread
• 不能在UI Thread之外的線程當中操縱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中處理耗時的操作，又不能在工作線程中來訪問我們的UI控件，那么我們比如從網絡中要下載一張圖片，又怎么能將其更新到UI控件上呢？這就關系到了主線程和工作線程之間的通信問題了。在Android當中，提供了異步消息處理機制的兩種方式來解決線程之間的通信問題，一種是通過Handler的機制(這種方式在后面的博客中將詳細介紹),還有一種就是今天要詳細講解的 AsyncTask 機制。

四、AsyncTask：

AsyncTask：異步任務，從字面上來說，就是在UI主線程運行的時候，異步完成一些操作。AsyncTask允許我們在后台執行一個異步任務。我們可以將耗時的操作放在異步任務當中來執行，並隨時將任務執行的結果返回給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就相當於Android給我們提供了一個多線程編程的一個框架，其介於Thread和Handler之間，我們如果要定義一個AsyncTask，就需要定義一個類來繼承AsyncTask這個抽象類，並實現其唯一的一個 doInBackgroud 抽象方法。

要掌握AsyncTask，我們就必須要一個概念，總結起來就是: 3個泛型，4個步驟。

我們來看看AsyncTask這個抽象類的定義，當我們定義一個類來繼承AsyncTask這個類的時候，需要為其指定3個泛型參數：

AsyncTask　<Params, Progress, Result>

• Params: 指定的是我們傳遞給異步任務執行時的參數的類型
• Progress: 指定的是我們的異步任務在執行的時候將執行的進度返回給UI線程的參數的類型
• Result: 指定的是異步任務執行完后返回給UI線程的結果的類型

 我們在定義一個類繼承AsyncTask類的時候，必須指定好這三個泛型的類型，如果都不指定的話，則都將其寫成Void，例如：

AsyncTask <Void, Void, Void>

4個步驟：當我們執行一個異步任務時，需要按照下面的4個步驟分別執行：

• onPreExecute(): 這個方法是在執行異步任務之前的時候執行，並且是在UI Thread當中執行的，通常我們在這個方法里做一些UI控件的初始化的操作，例如彈出ProgressDialog
• doInBackground(Params... params): 在onPreExecute()方法執行完后，會馬上執行這個方法，這個方法就是來處理異步任務的方法，Android操作系統會在后台的線程池當中開啟一個worker thread來執行這個方法（即在worker thread當中執行），執行完后將執行結果發送給最后一個 onPostExecute 方法，在這個方法里，我們可以從網絡當中獲取數據等一些耗時的操作
• onProgressUpdate(Progess... values): 這個方法也是在UI Thread當中執行的，在異步任務執行的時候，有時需要將執行的進度返回給UI界面，例如下載一張網絡圖片，我們需要時刻顯示其下載的進度，就可以使用這個方法來更新進度。這個方法在調用之前，我們需要在 doInBackground 方法中調用一個 publishProgress(Progress) 的方法來將進度時時刻刻傳遞給 onProgressUpdate 方法來更新
• onPostExecute(Result... result): 當異步任務執行完之后，就會將結果返回給這個方法，這個方法也是在UI Thread當中調用的，我們可以將返回的結果顯示在UI控件上

 為什么AsyncTask抽象類只有一個 doInBackground 的抽象方法呢？？原因是，我們如果要做一個異步任務，我們必須要為其開辟一個新的Thread，讓其完成一些操作，而在完成這個異步任務時，我可能並不需要彈出ProgressDialog，並不需要隨時更新ProgressDialog的進度條，也並不需要將結果更新給UI界面，所以除了 doInBackground 方法之外的三個方法，都不是必須有的，因此必須要實現的方法是 doInBackground 方法。

4個步驟簡潔版描述如下：

　　第一步：表示任務執行前的操作

　　第二步：主要完成耗時操作

　　第三步：主要是更新UI操作

　　第四步：產生最終結果

以下實例中代表的含義為：

　　第一步：顯示進度條

　　第二步：（此任務必不可少）在后台執行任務，將進度值傳給第三步，將結果傳給第四步；

　　第三步：進度值更新

　　第四步：產生最終結果

 

五、【實例】通過AsyncTask來從網絡上下載一張圖片：

下面通過兩個代碼示例，來看看如何通過AsyncTask來從網絡上下載一張圖片，並更新到ImageView控件上。

在這之前，必須要執行的操作是：添加網絡授權。下面的例子將有詳細的操作描述。

【實例一】從網絡下載圖片，彈出一個ProgressDialog，但不顯示實時進度：

1、添加網絡授權：

因為手機默認不能訪問網絡，所以首先要在清單文件 AndroidManifest.xml中添加網絡授權。

方法如下：

打開AndroidManifest.xml文件，點擊"Permissions"按鈕，然后點擊“Add”：

彈出對話框后，選擇最后一項：Users Permission：

接着選擇其中的Internet選項：

按Ctrl+S保存即可。

緊接着，我們在清單文件中就能看到對應自動生成的代碼：

 

其實，直接在AndroidManifest.xml文件中添加上這一行代碼也是可以的。

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" >
    <ImageView android:id="@+id/imageView1" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_alignParentTop="true" android:layout_centerHorizontal="true" />
    <Button android: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="下載網絡圖片" />
</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 ; //來自網絡的圖片
    private String image_path = "http://imgsrc.baidu.com/forum/pic/item/7c1ed21b0ef41bd51a5ac36451da81cb39db3d10.jpg" ; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); //添加彈出的對話框
        dialog = new ProgressDialog(this) ; dialog.setTitle("提示") ; dialog.setMessage("正在下載圖片，請稍后···") ; imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView1) ; button = (Button)findViewById(R.id.button1) ; button.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { //點擊按鈕時，執行異步任務的操作
                new DownTask().execute(image_path) ; } }) ; //注意，這個地方的分號容易遺忘
 } /* * 異步任務執行網絡下載圖片 * */
    public class DownTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> { //上面的方法中，第一個參數：網絡圖片的路徑，第二個參數的包裝類：進度的刻度，第三個參數：任務執行的返回結果
 @Override //在界面上顯示進度條
        protected void onPreExecute() { dialog.show() ; }; protected Bitmap doInBackground(String... params) {  //三個點，代表可變參數 //使用網絡鏈接類HttpClient類完成對網絡數據的提取
            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 block
 e.printStackTrace(); } return bitmap; } //主要是更新UI
 @Override protected void onPostExecute(Bitmap result) { super.onPostExecute(result); imageView.setImageBitmap(result) ;//更新UI
 dialog.dismiss() ; } } @Override public 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; } }

運行后，點擊按鈕，顯示結果如下：

 

 【實例二】從網絡下載圖片，彈出能顯示進度值的對話框：

注：既然要顯示進度值，所以此處的進度條風格要設置為水平。

1、添加網絡授權（同上）

2、完整版代碼如下：

activity_main.xml的代碼和【實例一】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 ;
    //來自網絡的圖片
    private String image_path = "http://imgsrc.baidu.com/forum/pic/item/7c1ed21b0ef41bd51a5ac36451da81cb39db3d10.jpg" ;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        //添加彈出的對話框
        dialog = new ProgressDialog(this) ;
        dialog.setTitle("提示") ;
        dialog.setMessage("正在下載圖片，請稍后···") ;
        //將進度條設置為水平風格，讓其能夠顯示具體的進度值
        dialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL) ;
        dialog.setCancelable(false) ; //用了這個方法之后，直到圖片下載完成，進度條才會消失（即使在這之前點擊了屏幕）
        
        imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView1) ;
        button = (Button)findViewById(R.id.button1) ;
        button.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            
            @Override
            public void onClick(View v) {
            //點擊按鈕時，執行異步任務的操作
                new DownTask().execute(image_path) ;
            }
        }) ;   //注意，這個地方的分號容易遺忘

    }    


    /* 
     * 異步任務執行網絡下載圖片
     * */
    public class DownTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]> {
    //上面的方法中，第一個參數：網絡圖片的路徑，第二個參數的包裝類：進度的刻度，第三個參數：任務執行的返回結果
        @Override
        //在界面上顯示進度條
        protected void onPreExecute() {
            dialog.show() ;
        };

        protected byte[] doInBackground(String... params) {  //三個點，代表可變參數
            //使用網絡鏈接類HttpClient類完成對網絡數據的提取，即完成對圖片的下載功能
            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度
                    long file_length = httpResponse.getEntity().getContentLength() ;
                    int len = 0 ;
                    //    每次讀取1024個字節
                    byte[] data = new byte[1024] ;  
                    //    每次讀取后累加的長度
                    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 ;
                        //    得到當前圖片下載的進度
                        int progress_value = (int) ((total_length / (float)file_length)*100);
                        //    時刻將當前進度更新給onProgressUpdate方法
                        publishProgress(progress_value) ;
                        outputStream.write(data, 0, len);
                    }
                    //    邊讀邊寫到ByteArrayOutputStream當中
                    result = outputStream.toByteArray();
                    //bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length) ;
                }
            }  catch (Exception e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            } finally {
                httpClient.getConnectionManager().shutdown();
            }
            return result;
        }
            
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            // TODO Auto-generated method stub
            super.onProgressUpdate(values);
            //    更新ProgressDialog的進度條
            dialog.setProgress(values[0]);
        }
        
        //主要是更新UI        
        @Override
        protected void onPostExecute(byte[] result) { 
            super.onPostExecute(result);
            //    將doInBackground方法返回的byte[]解碼成要給Bitmap
            Bitmap 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() ;    
        }        
    }

    @Override
    public 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;
    }
    
}

 

運行后，顯示結果如下：

  

【工程文件】

鏈接：http://pan.baidu.com/s/1dDvhXkt

密碼：47ce

 

六、AsyncTask的重要知識點：

明白了AsyncTask的工作原理后，繼續補充一下AsyncTask的一些其他知識點：

1、Cancelling a Task

我們可以在任何時刻來取消異步任務的執行，通過調用 cancel(boolean)方法，調用完這個方法后系統會隨后調用 isCancelled() 方法並且返回true。如果調用了這個方法，那么在 doInBackgroud() 方法執行完之后，就不會調用 onPostExecute() 方法了，取而代之的是調用 onCancelled() 方法。如果有必要的話，為了確保Task已經被取消了，我們需要經常調用 isCancelled() 方法來判斷。

2、在使用AsyncTask做異步任務的時候必須要遵循的原則：

• AsyncTask類必須在UI Thread當中加載，在Android Jelly_Bean版本后這些都是自動完成的
• AsyncTask的對象必須在UI Thread當中實例化
• execute方法必須在UI Thread當中調用
• 不要手動的去調用AsyncTask的四個方法，這些都是由Android系統自動調用的
• AsyncTask任務只能被執行一次

 

【總結】

到此，有關AsyncTask的總結就到此為止了，本文主要講解了Android中的多線程知識，並且詳細地講解了 AsyncTask 異步任務的概念和實現機制，並通過實例來了解 AsyncTask 的執行過程，最后還補充了 AsyncTask 的一些重要知識點，包括如何取消一個 AsyncTask 以及在使用 AsyncTask 時所必須遵循的規則。建議初學者（包括我）在理解這方面的問題時可以多參考官方的API文檔。

 

我的公眾號

 

想學習代碼之外的軟技能？不妨關注我的微信公眾號：生命團隊（id：vitateam）。

 

掃一掃，你將發現另一個全新的世界，而這將是一場美麗的意外：