AsyncTask源码解析二-----工作线程

于 2016-08-10 00:04:36 发布
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分类专栏： android 源码
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上一篇由于后面写的匆匆，没有把工作线程处理那部分写的详细。上一篇链接：http://blog.csdn.net/methods2011/article/details/52139316

今天主要把工作线程相关的概念介绍一下，及他们在AsyncTask中的使用。

1.ThreadFactory
2.BlockingQueue<T>
3.LinkedBlockingQueue<T>
4.Executor
5.ThreadPoolExecutor
6.SerialExecutor
7.WorkerRunnable
8.Callable
9.ArrayDeque<Runnable>
10.FutureTask
11.AsyncTaskResult

线给他们归个类，

接口：

1.ThreadFactory

2.BlockingQueue<T>

4.Executor

8.Callable

1.ThreadFactory   线程工厂，他是用的工厂设计模式其中只定义了一个方法，如下是源码

package java.util.concurrent;
public interface ThreadFactory {
    Thread newThread(Runnable r);
}

在AsyncTask中对它进行了实现

private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

    public Thread newThread(Runnable r) {
        return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
    }
};
每次new一个Tread 并对其计数

看看怎么使用它的呢？

public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
        = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
只有这么一处没这个线程池用于创建线程需要传入的参数，用于创建多个线程。

2.BlockingQueue<T>  是个阻塞队列，  本身是个借口，继承Queue ，Queue又继承自Collection。是集合类中的一员，Queue和List相似

BlockingQueue包含Collection中的add remove等接口，但在这里还有另外一些方法，也是删除添加元素用。

1)add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则招聘异常
2)offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则返回false.
3)put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里面有空间再继续.
4)poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null
5)take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止

看完这几个方法就明白了，其实就是队列。往里面添加数据，删除数据。其中有四个实现类

1)ArrayBlockingQueue:规定大小的BlockingQueue,其构造函数必须带一个int参数来指明其大小.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的.
2)LinkedBlockingQueue:大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,若不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的
3)PriorityBlockingQueue:类似于LinkedBlockQueue,但其所含对象的排序不是FIFO,而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数的Comparator决定的顺序.
4)SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成的.

其中的2)LinkedBlockingQueue 就是AsyncTask中使用的

再看看AsyncTask中的源码

private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
        new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);

新建了一个最大为128的队列。

在AsyncTask中唯一应用的地方，用于线程池的创建

public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
        = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);

4.Executor 是Java5中的java.util.concurrent包中的执行器（Executor）管理Thread对象。

看下源码就一个方法

package java.util.concurrent;
public interface Executor {
    void execute(Runnable command);
}

在AsyncTask中实现它的类有ThreadPoolExecutor，SerialExecutor

ThreadPoolExecutor 这个是线程池，可以并发执行。创建时要传一些参数

SerialExecutor  这个是只能串行执行的，只能一个任务一个任务去执行，这个的实现是在AsyncTask中直接实现的。

默认AsyncTask中就是用的串行的SerialExecutor  

private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;

这两个是可以切换的，下面这个是pubulic方法，把THREAD_POOL_EXECUTOR这个传进去就可以了。

public static void setDefaultExecutor(Executor exec) {
    sDefaultExecutor = exec;
}
再分别看看两个类

ThreadPoolExecutor 

public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
        = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
其中的参数 

private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
private static final int KEEP_ALIVE = 1;
分别介绍下他们的含义：

CORE_POOL_SIZE    核心线程池大小

MAXIMUM_POOL_SIZE   最大线程池大小

KEEP_ALIVE   线程池中超过CORE_POOL_SIZE数目的空闲线程最大存活时间

TimeUnit.SECONDS       KEEP_ALIVE时间的单位，现在设置的是秒

sPoolWorkQueue     阻塞任务队列

sThreadFactory     新建线程工厂

ThreadPoolExecutor的使用，其实是预留切换并行用的，再另外的串行中，也用着工厂执行工作线程的任务了。看源码就明白了

private static class SerialExecutor implements Executor {
    final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
    Runnable mActive;

    public synchronized void execute(final Runnable r) {
        mTasks.offer(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    r.run();
                } finally {
                    scheduleNext();
                }
            }
        });
        if (mActive == null) {
            scheduleNext();
        }
    }

    protected synchronized void scheduleNext() {
        if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
            THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
        }
    }
}
在最下面那个红色的就是用它来执行任务的。

正好直接看下SerialExecutor

SerialExecutor  线性执行器，就是，里边的任务要一个一个执行

这其中有个概念ArrayDeque<Runnable>双端队列，也是集成Queue的，是存入任务的地方。

可以看到这个类里的两个方法都是线程同步的，包含了synchronized 关键字

就是说只能一个任务一个任务执行，有多少线程也只能一个一个跑。

有一个挺有意思的，就是Runnable，调用了r.run()方法，一开始还不明白什么意思。

后来想了一会终于想明白了。正常开启线程都是start（）方法，这里是没有开启新的线程，直接执行run（）方法了

就是说直接在当前的工作线程执行了。

mTask.offer()方法是往队列里添加一个任务，就相当于往ArrayList里add一个item一样，只是这个用的是offer方法，添加的是实现了的Runner接口。

然后就执行了scheduleNext方法，poll方法是从里边取出刚才存放那个，赋值给mActive，然后让线程执行器去执行这个任务Runnable。

知道任务执行完毕为止。

到此这个串行就完成。并行的话就是线程池一起执行里边的所有任务，线程池也是有上线的。

7.WorkerRunnable

这个其实是一个抽象内部类，实现了CallBack接口，下面是在AsyncTask中的源码

private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {
    Params[] mParams;
}
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
    public Result call() throws Exception {
        mTaskInvoked.set(true);

        Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
        //noinspection unchecked
        Result result = doInBackground(mParams);
        Binder.flushPendingCommands();
        return postResult(result);
    }
这个上节讲过了这个Callable接口和Runnable接口差不多，他们俩都是可以被执行的线程。

只是Callable接口有返回值，

public interface Callable<V> {
    /**
     * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
     *
     * @return computed result
     * @throws Exception if unable to compute a result
     */
    V call() throws Exception;
}
这是Callable源码。

Callable 和 Future接口
 * Callable是类似于Runnable的接口，实现Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其它线程执行的任务。
 * Callable和Runnable有几点不同：
 * （1）Callable规定的方法是call()，而Runnable规定的方法是run().
 * （2）Callable的任务执行后可返回值，而Runnable的任务是不能返回值的。
 * （3）call()方法可抛出异常，而run()方法是不能抛出异常的。
 * （4）运行Callable任务可拿到一个Future对象，
 * Future 表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并检索计算的结果。
 * 通过Future对象可了解任务执行情况，可取消任务的执行，还可获取任务执行的结果。


AsyncTaskResult

这个类就是AsyncTask中封装的一个对象，发送Message用的，在AsyncTask中的代码如下

private static class AsyncTaskResult<Data> {
    final AsyncTask mTask;
    final Data[] mData;

    AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) {
        mTask = task;
        mData = data;
    }
}
handler接受消息进行处理 

private static class InternalHandler extends Handler {
    public InternalHandler() {
        super(Looper.getMainLooper());
    }

    @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj;
        switch (msg.what) {
            case MESSAGE_POST_RESULT:
                // There is only one result
                result.mTask.finish(result.mData[0]);
                break;
            case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                break;
        }
    }
}
发送消息 

 */
@WorkerThread
protected final void publishProgress(Progress... values) {
    if (!isCancelled()) {
        getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
                new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
    }
}
发送消息 

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

10.FutureTask

最后一个类先看源码

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
package java.util.concurrent;

/**
 * A {@link Future} that is {@link Runnable}. Successful execution of
 * the {@code run} method causes completion of the {@code Future}
 * and allows access to its results.
 * @see FutureTask
 * @see Executor
 * @since 1.6
 * @author Doug Lea
 * @param <V> The result type returned by this Future's {@code get} method
 */
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    /**
     * Sets this Future to the result of its computation
     * unless it has been cancelled.
     */
    void run();
}
这个RunnableFuture很奇葩，实现两个接口

FutureTask其实就是执行任务的封装，可以当Runnable理解，也可以当Callable理解

任务执行的中间可以取消。

在AsyncTask中的源码

private final FutureTask<Result> mFuture;
mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
    @Override
    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);
        }
    }
};
重写了他的done方法，就是判断是否任务真正执行成功了。








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