讨论一个Android 异步开发中容易忽视的bug

异步编程是android开发中，为提高程序效率而不得不采取的设计模式，由于android UI 线程对即时反应的高要求，任何耗时长久的操作都不能在主线程中执行，如果主线程堵塞，app 将引发异常退出，因此，像与服务器交互，下载文件等网络操作，一般要将任务放入子线程中执行。Android 移动编程模型与PC 类似，一般有线程池，AsyncTask 等方式。异步编程，有一难点，也是异步编程往往导致难以复现的诡异bug的，往往是数据状态的一致性维护不周，而导致线程异步读写数据，导致数据污染，致使程序崩溃。一般而言，我们都会通过加锁来处理共享数据读写，但有这么一种情况，却是加锁也难以解决的。

情况如下：在UI线程中，用户发起一个下载任务，主线程的Activity 生成一个AsyncTask ,并将自己的实例传入到AysncTask 类中，AysncTask 在自己的线程执行下载任务，下载完成后，onPostExecute 在UI 主线程执行，在该函数中，AysncTask 通过传进来的Activity 实例，调用Activity 提供的接口更新界面。但意外出现，也就是在onPostExecute调用前，用户将手机由竖屏切换为横屏，此时原有Activity的实例被销毁，新的Activity实例被创建，这意味着，原来传入AysncTask的Acitivity 实例是一个已经被系统销毁的对象，这时在onPostExecute中，调用原有传入的Activity实例接口，就会导致程序奔溃，而且这种奔溃是难以重现的。

为了处理这种情况，我们将处理流程总结为以下流程：

1. 我们需要在AsyncTask中保存对Activity实例的引用，当onPostExecute执行时，我们可以方便的通过Activity实例更新界面。

2. 我们知道，Activity实例有可能会被系统销毁，因此我们需要把握销毁事件，在引用的实例被销毁后，能及时的将旧引用转换为新生成的Activity实例。

3. 如果新的Activity生成时，AsyncTask仍然在后台执行，此时需要通知AysncTask更新它原来引用的实例。

根据以上所诉流程，我们给出解决该问题的示例代码如下：

public MainActivity extends Activity {
    private Worker worker;
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
             super.onCreate(savedInstanceState);
             setContentView(R.layout.main);
             worker = (Worker)getLastNonConfigurationInstance();
             if (worker == null) {
                 worker = new Worker();
                 worker.execute();
             }

             worker.connectContext(this);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        worker.disconnectContext();
    }

    @Override
    public Object onRetainNonConfigurationInstance() {
            return worker;
     }
}

Worker是一个继承与AsyncTask 的类，我们现检测一个Worker 对象在onCreate 执行前是否已经生成，如果onCreate是因为系统原因，例如横竖屏切换导致的，那么worker曾经被上一个Activity对象生成过，因此getLastNonConfigurationInstance()返回一个非空实例，如果返回空，那意味着当前Activity是程序首次生成，于是就顺理成章的new 一个Worker对象，然后调用Worker的connectContext 接口将当前的Activity 对象传入。

如果当前Activity实例要被系统销毁时，onDestroy() 调用，在里面我们通过 disconnectContext() 通知worker 原来传入的Activity失效了。

再看看Woker 的代码：

public class Worker extends AsyncTask<Void, Void, String> {
    private Activity context;
    public void connectContext(Activity context) {
        this.context = context;
    }

    public void disconnectContext() {
        this.context = null;
    }
 
    @Override
    protected String doInBackground(Void... params) {
        //下载文件或耗时的操作
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(String result) {
        if (context != null) {
            //更新Activity 界面
         }
    }
}

在Worker 中，保存一个对Activity的引用，并通过connectContext, disconnectContext 确保引用的对象是有效的，在onPostExecute执行中，确保context不为空，如果是空，就意味着，原来的Activity被销毁了，不能通过Activity 引用来更新界面。如果context 为空，表明Activity 刚被系统销毁，而新创建的Activity没有被传入到Worker中,或者是Worker创建时没有将Activity实例传入。无论何总情况，当前做法能保证onPostExecute执行时，不会引用被销毁的Activity实例。

该方法目前仍存一个疑问，那就是当onPostExecute执行前，Activity的onDestroy()调用，Worker里的Activity被设置为空，当onDestroy() 调用后,onPostExecute在主线程中执行，但由于context == null, 因此程序界面无法更新,当新的Activity生成后，那就只能显示原有界面，这不是一个bug吗。其实Android系统能保证onRetainNonConfigurationInstance执行后，onPostExecute不会执行，只有新的Activity实例构建完成后，既onCreate调用后，onPostExecute才会执行，这也就是说当onPostExecute执行时，context不会为空，程序主界面必定会得到更新。

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