[Android] AsyncTask - 非同步任務

woff · 發表於 2020-8-10 18:39:17

AsyncTask非同步任務，或稱異步任務，是一個相當常用的類別，是專門用來處理背景任務與UI的類別。

Android 4.0 之後，有明文規定所有的網路行為都不能在主執行緒(Main Thread)執行，

主執行緒又稱UI執行緒(UI Thread)，任何有關UI的東西都在主執行緒中執行，若是你的程式佔據主執行緒很久，使用者體驗會非常的差。

想像一下，按了一個按鈕後，整個App停住五秒會是怎樣的感覺，因此許多耗時的程式建議寫在背景執行，而其中最常見的就是網路的功能。

在此先介紹一下有關ANR(Application Not Responding)的問題，也就是應用程式沒有回應。

你可以試著加入一個Button，在onClick事件裡面做一件很花時間的事情。

button = (Button)findViewById(R.id.button);
button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
for(int i = 0 ; i < 10000000 ; i++){
Log.d("Tag = " , "HI");
}
}
});

複製代碼

跑了一個很大的迴圈，過一下子你的手機會跑出這個警告。

Android AsyncTask 非同步任務 Java

這就是典型的ANR，因為onClick事件是在主執行緒，你佔據主執行緒太久的時間，因此跳出了這個警告，若是按下確定就會關閉你的程式。

要怎麼知道我是不是在主執行緒呢，你可以用以下的程式碼來判斷。

Thread.currentThread().getId()

像是你在onClick裡面加入這個Log，

Log.d("onClick = " , String.valueOf(Thread.currentThread().getId()));

然後試著印出來，你會發現他會寫1，1就是主執行緒的ID，也是UI Thread。

這樣你大概了解其中一種會產生ANR的問題。

接下來來談談AsyncTask的用法吧，這次舉的例子是從網路下載圖片。

你可能會想，只是下載一張小圖片應該不會花費太久時間，那我寫在主執行緒就好了。

然後就在onClick裡面寫了以下的程式碼。

try {
URL url = new URL("http://i.imgur.com/Uki7N9T.jpg");
//取得圖片的URL
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(url.openConnection().getInputStream());
//透過BitmapFactory來下載URL的圖片
imageView.setImageBitmap(bitmap);
//設置圖片到ImageView之中
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}

複製代碼

透過BitmapFactory來下載圖片，在使用Try Catch來捕捉一些可能的例外，看起來滿正確的，但是實際執行會發現有一個例外。

android.os.NetworkOnMainThreadException

意思是，你不能在主執行緒做網路的事情，還是乖乖用AsyncTask吧XD

AsyncTask<Params, Progress, Result>，這是基本的架構，使用泛型來定義參數，

泛型意思是，你可以定義任意的資料型態給他。

Params ：參數，你要餵什麼樣的參數給它。

Progress ：進度條，進度條的資料型態要用哪種

Result ：結果，你希望這個背景任務最後會有什麼樣的結果回傳給你。

此外，AsyncTask會有四個步驟。

onPreExecute ：執行前，一些基本設定可以在這邊做。

doInBackground ：執行中，在背景做任務。

onProgressUpdate ：執行中，當你呼叫publishProgress的時候會到這邊，可以告知使用者進度。

onPostExecute ：執行後，最後的結果會在這邊。

拿下載圖片的例子來寫，繼承AsyncTask，並實作四個步驟，

參數說明：丟入網址(String)，進度條用整數(Integer)，拿到圖片(Bitmap)

private class GetImage extends AsyncTask<String , Integer , Bitmap>{
@Override
protected void onPreExecute() {
//執行前設定可以在這邊設定
super.onPreExecute();
}
@Override
protected Bitmap doInBackground(String... params) {
//執行中在背景做事情
return null;
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
//執行中可以在這邊告知使用者進度
super.onProgressUpdate(values);
}
@Override
protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
//執行後完成背景任務
super.onPostExecute(bitmap);
}
}

複製代碼

這邊你可能不明白String...是什麼意思，這東西的意思是你可以傳單一一個String，
或者是一個String陣列都可以。

假如你丟一個String進去，你只要取得第一個元素即可。

String urlStr = params[0];

接著在把剛才下載圖片的程式改寫到doInBackground之中。

protected Bitmap doInBackground(String... params) {
//執行中在背景做事情
String urlStr = params[0];
try {
URL url = new URL(urlStr);
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(url.openConnection().getInputStream());
return bitmap;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}

複製代碼

如此一來，你就會在背景下載圖片，當沒有例外的時候就會回傳。

此時，你可能會想，那我不要等回傳，我直接在doInBackground去改我的圖片就好了。

protected Bitmap doInBackground(String... params) {
//執行中在背景做事情
String urlStr = params[0];
try {
URL url = new URL(urlStr);
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(url.openConnection().getInputStream());
imageView.setImageBitmap(bitmap);
return bitmap;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}

複製代碼

這時候會跳出一個例外：

Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.

意思是，你只能在UI Thread去修改UI，因為你現在是在背景，因此你必須回到UI Thread才能對UI做事情，很勤勞的跑去Google找解，最後你的程式碼可能變成這樣。

private Bitmap bitmap;
@Override
protected Bitmap doInBackground(String... params) {
//執行中在背景做事情
String urlStr = params[0];
try {
URL url = new URL(urlStr);
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(url.openConnection().getInputStream());
runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
});
return bitmap;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}

複製代碼

事實上，這樣是可以運作沒錯，但是有點太多此一舉。

主執行緒沒辦法用網路 -> 用背景執行 -> 背景執行沒辦法改UI -> 在回去主執行緒。

我們有提到，AsyncTask有四個步驟，我們試著將這四個步驟的執行緒ID都印出來。

private class GetImage extends AsyncTask<String , Integer , Bitmap>{
@Override
protected void onPreExecute() {
//執行前設定可以在這邊設定
super.onPreExecute();
Log.d("Tag onPreExecute" , String.valueOf(Thread.currentThread().getId()));
}
@Override
protected Bitmap doInBackground(String... params) {
//執行中在背景做事情
Log.d("Tag doInBackground" , String.valueOf(Thread.currentThread().getId()));
publishProgress(100);
return null;
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
//執行中可以在這邊告知使用者進度
super.onProgressUpdate(values);
Log.d("Tag onProgressUpdate", String.valueOf(Thread.currentThread().getId()));
}
@Override
protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
//執行後完成背景任務
super.onPostExecute(bitmap);
Log.d("Tag onPostExecute", String.valueOf(Thread.currentThread().getId()));
}
}

複製代碼

Android AsyncTask 非同步任務 Java

除了背景任務以外都回到主執行緒了，因此你可以在結果的部分在對UI做修改，不用特定在背景那邊在呼叫回主執行緒，這樣太多此一舉了。

如此一來基本的認識應該有了，這裏提供兩個範例。

1. 傳入一個網址，下載網路圖片後顯示在ImageView之中

private class GetImage extends AsyncTask<String , Integer , Bitmap>{
@Override
protected void onPreExecute() {
//執行前設定可以在這邊設定
super.onPreExecute();
}
@Override
protected Bitmap doInBackground(String... params) {
//執行中在背景做事情
String urlStr = params[0];
try {
URL url = new URL(urlStr);
return BitmapFactory.decodeStream(url.openConnection().getInputStream());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
//執行中可以在這邊告知使用者進度
super.onProgressUpdate(values);
}
@Override
protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
//執行後完成背景任務
super.onPostExecute(bitmap);
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}

複製代碼

執行背景程式的方法

new GetImage().execute("http://i.imgur.com/Uki7N9T.jpg");

複製代碼

2. 實作進度條的功能。

模擬下載三張圖，可是下載完後沒有回傳圖片回去，這個例子是說明怎麼使用進度條。

private class GetImage extends AsyncTask<String , Integer , Bitmap>{
private ProgressDialog progressBar;
//進度條元件
@Override
protected void onPreExecute() {
//執行前設定可以在這邊設定
super.onPreExecute();
progressBar = new ProgressDialog(MainActivity.this);
progressBar.setMessage("Loading...");
progressBar.setCancelable(false);
progressBar.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL);
progressBar.show();
//初始化進度條並設定樣式及顯示的資訊。
}
@Override
protected Bitmap doInBackground(String... params) {
//執行中在背景做事情
int progress = 0;
for (String urlStr : params) {
try {
URL url = new URL(urlStr);
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(url.openConnection().getInputStream());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
publishProgress(progress+=33);
//有三張圖每張圖33%
}
publishProgress(100);
//最後達到100%
return null;
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
//執行中可以在這邊告知使用者進度
super.onProgressUpdate(values);
progressBar.setProgress(values[0]);
//取得更新的進度
}
@Override
protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
//執行後完成背景任務
super.onPostExecute(bitmap);
progressBar.dismiss();
//當完成的時候，把進度條消失
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}

複製代碼

當你呼叫publishProgress時，丟入一個值，會到onProgressUpdate之中，在這邊更新進度條的進度。

當完成之時，在呼叫dismiss將進度條除去。

看完這篇文章你應該對AsyncTask有一些基本的認識了。

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