在Android中我們可以通過Thread+Handler實現多線程通信，一種經典的使用場景是：在新線程中進行耗時操作，當任務完成后通過Handler向主線程發送Message，這樣主線程的Handler在收到該Message之后就可以進行更新UI的操作。上述場景中需要分別在Thread和Handler中編寫代碼邏輯，為了使得代碼更加統一，我們可以使用AsyncTask類。
AsyncTask是Android提供的一個助手類，它對Thread和Handler進行了封裝，方便我們使用。Android之所以提供AsyncTask這個類，就是為了方便我們在后臺線程中執行操作，然后將結果發送給主線程，從而在主線程中進行UI更新等操作。在使用AsyncTask時，我們無需關注Thread和Handler，AsyncTask內部會對其進行管理，這樣我們就只需要關注于我們的業務邏輯即可。
AsyncTask有四個重要的回調方法，分別是：onPreExecute、doInBackground, onProgressUpdate 和 onPostExecute。這四個方法會在AsyncTask的不同時期進行自動調用，我們只需要實現這幾個方法的內部邏輯即可。這四個方法的一些參數和返回值都是基于泛型的，而且泛型的類型還不一樣，所以在AsyncTask的使用中會遇到三種泛型參數：Params, Progress 和 Result，如下圖所示：
- Params表示用于AsyncTask執行任務的參數的類型
- Progress表示在后臺線程處理的過程中，可以階段性地發布結果的數據類型
- Result表示任務全部完成后所返回的數據類型
我們通過調用AsyncTask的execute()方法傳入參數并執行任務，然后AsyncTask會依次調用以下四個方法：
- onPreExecute
該方法的簽名如下所示：
該方法有MainThread注解，表示該方法是運行在主線程中的。在AsyncTask執行了execute()方法后就會在UI線程上執行onPreExecute()方法，該方法在task真正執行前運行，我們通常可以在該方法中顯示一個進度條，從而告知用戶后臺任務即將開始。
- doInBackground
該方法的簽名如下所示：
該方法有WorkerThread注解，表示該方法是運行在單獨的工作線程中的，而不是運行在主線程中。doInBackground會在onPreExecute()方法執行完成后立即執行，該方法用于在工作線程中執行耗時任務，我們可以在該方法中編寫我們需要在后臺線程中運行的邏輯代碼，由于是運行在工作線程中，所以該方法不會阻塞UI線程。該方法接收Params泛型參數，參數params是Params類型的不定長數組，該方法的返回值是Result泛型，由于doInBackgroud是抽象方法，我們在使用AsyncTask時必須重寫該方法。在doInBackground中執行的任務可能要分解為好多步驟，每完成一步我們就可以通過調用AsyncTask的publishProgress(Progress…)將階段性的處理結果發布出去，階段性處理結果是Progress泛型類型。當調用了publishProgress方法后，處理結果會被傳遞到UI線程中，并在UI線程中回調onProgressUpdate方法，下面會詳細介紹。根據我們的具體需要，我們可以在doInBackground中不調用publishProgress方法，當然也可以在該方法中多次調用publishProgress方法。doInBackgroud方法的返回值表示后臺線程完成任務之后的結果。
- onProgressUpdate
上面我們知道，當我們在doInBackground中調用publishProgress(Progress…)方法后，就會在UI線程上回調onProgressUpdate方法，該方法的方法簽名如下所示：
該方法也具有MainThread注解，表示該方法是在主線程上被調用的，且傳入的參數是Progress泛型定義的不定長數組。如果在doInBackground中多次調用了publishProgress方法，那么主線程就會多次回調onProgressUpdate方法。
- onPostExecute
該方法的簽名如下所示：
該方法也具有MainThread注解，表示該方法是在主線程中被調用的。當doInBackgroud方法執行完畢后，就表示任務完成了，doInBackgroud方法的返回值就會作為參數在主線程中傳入到onPostExecute方法中，這樣就可以在主線程中根據任務的執行結果更新UI。
下面我們就以下載多個文件的示例演示AsyncTask的使用過程。
布局文件如下所示：
<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:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context=".MainActivity">
<Button android:id="@+id/btnDownload"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:onClick="onClick"
android:text="開始下載" />
<TextView android:id="@+id/textView"
android:layout_below="@id/btnDownload"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content" />
</RelativeLayout>
界面上有一個“開始下載”的按鈕，點擊該按鈕即可通過AsyncTask下載多個文件，對應的Java代碼如下所示：
package com.ispring.asynctask;
import android.app.Activity;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Build;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
public class MainActivity extends Activity implements Button.OnClickListener {
TextView textView = null;
Button btnDownload = null;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
textView = (TextView)findViewById(R.id.textView);
btnDownload = (Button)findViewById(R.id.btnDownload);
Log.i("iSpring", "MainActivity -> onCreate, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
}
@Override
public void onClick(View v) {
//要下載的文件地址
String[] urls = {
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
};
DownloadTask downloadTask = new DownloadTask();
downloadTask.execute(urls);
}
//public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result>
//在此例中，Params泛型是String類型，Progress泛型是Object類型，Result泛型是Long類型
private class DownloadTask extends AsyncTask<String, Object, Long> {
@Override
protected void onPreExecute() {
Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onPreExecute, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
super.onPreExecute();
btnDownload.setEnabled(false);
textView.setText("開始下載...");
}
@Override
protected Long doInBackground(String... params) {
Log.i("iSpring", "DownloadTask -> doInBackground, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
//totalByte表示所有下載的文件的總字節數
long totalByte = 0;
//params是一個String數組
for(String url: params){
//遍歷Url數組，依次下載對應的文件
Object[] result = downloadSingleFile(url);
int byteCount = (int)result[0];
totalByte += byteCount;
//在下載完一個文件之后，我們就把階段性的處理結果發布出去
publishProgress(result);
//如果AsyncTask被調用了cancel()方法，那么任務取消，跳出for循環
if(isCancelled()){
break;
}
}
//將總共下載的字節數作為結果返回
return totalByte;
}
//下載文件后返回一個Object數組：下載文件的字節數以及下載的博客的名字
private Object[] downloadSingleFile(String str){
Object[] result = new Object[2];
int byteCount = 0;
String blogName = "";
HttpURLConnection conn = null;
try{
URL url = new URL(str);
conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
InputStream is = conn.getInputStream();
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int length = -1;
while ((length = is.read(buf)) != -1) {
baos.write(buf, 0, length);
byteCount += length;
}
String respone = new String(baos.toByteArray(), "utf-8");
int startIndex = respone.indexOf("<title>");
if(startIndex > 0){
startIndex += 7;
int endIndex = respone.indexOf("</title>");
if(endIndex > startIndex){
//解析出博客中的標題
blogName = respone.substring(startIndex, endIndex);
}
}
}catch(MalformedURLException e){
e.printStackTrace();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}finally {
if(conn != null){
conn.disconnect();
}
}
result[0] = byteCount;
result[1] = blogName;
return result;
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Object... values) {
Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onProgressUpdate, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
super.onProgressUpdate(values);
int byteCount = (int)values[0];
String blogName = (String)values[1];
String text = textView.getText().toString();
text += "\n博客《" + blogName + "》下載完成，共" + byteCount + "字節";
textView.setText(text);
}
@Override
protected void onPostExecute(Long aLong) {
Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onPostExecute, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
super.onPostExecute(aLong);
String text = textView.getText().toString();
text += "\n全部下載完成，總共下載了" + aLong + "個字節";
textView.setText(text);
btnDownload.setEnabled(true);
}
@Override
protected void onCancelled() {
Log.i("iSpring", "DownloadTask -> onCancelled, Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
super.onCancelled();
textView.setText("取消下載");
btnDownload.setEnabled(true);
}
}
}
點擊下載按鈕后，界面如下所示：
控制臺輸出如下所示：
下面對以上代碼進行一下說明。
我們在MainActivity中定義了內部類DownloadTask，DownloadTask繼承自AsyncTask，在該例中，Params泛型是String類型，Progress泛型是Object類型，Result泛型是Long類型。
我們定義了一個Url字符串數組，將該數組傳遞給AsyncTask的execute方法，用于異步執行task。
在執行了downloadTask.execute(urls)之后，AsyncTask會自動回調onPreExecute方法，在該方法中我們將textView設置為“開始下載…”幾個字，告知用戶即將執行下載操作。通過控制臺輸出我們也可以看出該方法是在主線程中執行的。
在執行了onPreExecute方法之后，AsyncTask會回調doInBackground方法，該方法中的輸入參數是String類型的不定長數組，此處的String就對應著Params泛型類型，我們在該方法中遍歷Url數組，依次下載對應的文件，當我們下載完一個文件，就相當于我們階段性地完成了一部分任務，我們就通過調用publishProgress方法將階段性處理結果發布出去。在此例中我們將階段性的處理結果定義為Object類型，即Progress泛型類型。通過控制臺輸出我們可以看出doInBackground方法是運行在新的工作線程”AsyncTask #1”中的，AsyncTask的工作線程都是以”AsyncTask #”然后加上數字作為名字。當所有文件下載完成后，我們就可以通過totalSize返回所有下載的字節數，返回值類型為Long，對應著AsyncTask中的Result泛型類型。
在doInBackground方法中，每當下載完一個文件，我們就會調用publishProgress方法發布階段性結果，之后AsyncTask會回調onProgressUpdate方法，在此例中，onProgressUpdate的參數為Object類型，對應著AsyncTask中的Progress泛型類型。通過控制臺輸出我們可以發現，該方法是在主線程中調用的，在該方法中我們會通過textView更新UI，告知用戶哪個文件下載完成了，這樣用戶體驗相對友好。
在整個doInBackground方法執行完畢后，AsyncTask就會回調onPostExecute方法，在該方法中我們再次通過textView更新UI告知用戶全部下載任務完成了。
在通過execute方法執行了異步任務之后，可以通過AsyncTask的cancel方法取消任務，取消任務后AsyncTask會回調onCancelled方法，這樣不會再調用onPostExecute方法。
在使用Android的過程中，有以下幾點需要注意：
AsyncTask的實例必須在主線程中創建。
AsyncTask的execute方法必須在主線程中調用。
onPreExecute()、onPostExecute(Result),、doInBackground(Params…) 和 onProgressUpdate(Progress…)這四個方法都是回調方法，Android會自動調用，我們不應自己調用。
對于一個AsyncTack的實例，只能執行一次execute方法，在該實例上第二次執行execute方法時就會拋出異常。
通過上面的示例，大家應該熟悉了AsyncTask的使用流程。我們上面提到，對于某個AsyncTask實例，只能執行一次execute方法，如果我們想并行地執行多個任務怎么辦呢？我們可以考慮實例化多個AsyncTask實例，然后分別調用各個實例的execute方法，為了探究效果，我們將代碼更改如下所示：
public void onClick(View v) {
//要下載的文件地址
String[] urls = {
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
};
DownloadTask downloadTask1 = new DownloadTask();
downloadTask1.execute(urls);
DownloadTask downloadTask2 = new DownloadTask();
downloadTask2.execute(urls);
}
在單擊了按鈕之后，我們實例化了兩個DownloadTask，并分別執行其execute方法，運行后界面如下所示：
控制臺輸出如下所示：
我們觀察一下控制臺的輸出結果，可以發現對于downloadTask1，doInBackground方法是運行在線程“AsyncTask #1”中的；對于downloadTask2，doInBackground方法是運行在線程”AsyncTask #2”中的，此時我們可能會認為太好了，兩個AsyncTask實例分別在不同的線程中運行，實現了并行處理。此處真的是并行運行的嗎？
我們自己觀察控制臺輸出就可以發現，downloadTask1的doInBackground方法執行后，下載了五個文件，并五次觸發了onProgressUpdate，在這之后才執行downloadTask2的doInBackground方法。我們對比上面的GIF圖也可以發現，在downloadTask1按照順序下載完五篇文章之后，downloadTask2才開始按照順序下載五篇文章。綜上所述，我們可以知道，默認情況下如果創建了AsyncTask創建了多個實例，并同時執行實例的各個execute方法，那么這些實例的execute方法并不是并行執行的，是串行執行的，即在第一個實例的doInBackground完成任務后，第二個實例的doInBackgroud方法才會開始執行，然后再執行第三個實例的doInBackground方法… 那么你可能會問，不對啊，上面downloadTask1是運行在”AsyncTask #1”線程中的，downloadTask2是運行在”AsyncTask #2”線程中的，這明明是兩個線程啊！其實AsyncTask為downloadTask1開辟了名為”AsyncTask #1”的工作線程，在其完成了任務之后可能就銷毀了，然后AsyncTask又為downloadTask2開辟了名為”AsyncTask #2”的工作線程。
AsyncTask在最早的版本中用一個單一的后臺線程串行執行多個AsyncTask實例的任務，從Android 1.6（DONUT）開始，AsyncTask用線程池并行執行異步任務，但是從Android 3.0（HONEYCOMB）開始為了避免并行執行導致的常見錯誤，AsyncTask又開始默認用單線程作為工作線程處理多個任務。
從Android 3.0開始AsyncTask增加了executeOnExecutor方法，用該方法可以讓AsyncTask并行處理任務，該方法的方法簽名如下所示：
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor (Executor exec, Params... params)
第一個參數表示exec是一個Executor對象，為了讓AsyncTask并行處理任務，通常情況下我們此處傳入AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR即可，AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR是AsyncTask中內置的一個線程池對象，當然我們也可以傳入我們自己實例化的線程池對象。第二個參數params表示的是要執行的任務的參數。
通過executeOnExecutor方法并行執行任務的示例代碼如下所示：
public void onClick(View v) {
if(Build.VERSION.SDK_INT >= 11){
String[] urls = {
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407",
"http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705"
};
DownloadTask downloadTask1 = new DownloadTask();
downloadTask1.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, urls);
DownloadTask downloadTask2 = new DownloadTask();
downloadTask2.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, urls);
}
}
我們實例化了兩個DownloadTask的實例，然后執行了這兩個實例的executeOnExecutor方法，并將AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR作為Executor傳入，二者都接收同樣的Url數組作為任務執行的參數。
點擊下載按鈕后，運行完的界面如下所示：
控制臺輸出如下所示：
通過控制臺的輸出結果我們可以看到，在downloadTask1執行了doInBackground方法后，downloadTask2也立即執行了doInBackground方法。并且通過程序運行完的UI界面可以看到在一個DownloadTask實例下載了一篇文章之后，另一個DownloadTask實例也立即下載了一篇文章，兩個DownloadTask實例交叉按順序下載文件，可以看出這兩個AsyncTask的實例是并行執行的。
如果大家想了解AsyncTask的工作原理，可參見另一篇博文《源碼解析Android中AsyncTask的工作原理》 。
希望本文對大家使用AsyncTask的使用有所幫助！
