[Android] 非同期処理 AsyncTaskの使い方（API 30から非推奨）

非同期処理が必要なケースは、メインスレッドでアプリがUIを表示させたり、ユーザーが入力したりしている裏でいろいろと処理をして欲しい場合です。（API 30から非推奨）

Android Studio 3.6.3
API 29

AsyncTask

(注)　 AsyncTask によるとこのAPI 30から非推奨となったようです。
代案は、java.util.concurrent あるいは Kotlin concurrency utilities のようです

非同期にはHandlerやThreadを使いますが、そのHelper ClassとしてAsyncTaskがあり簡単に非同期を扱うことができます。

また、GoogleのReferenceによれば、スレッドを長期間継続させる場合には使用せず、数秒程度の処理にすべきとのことです。
　

目次
1. AsyncTaskの基本的構造
2. AsyncTaskの実装
3. AsyncTaskのwarning

AsyncTaskの基本的構造

　
AsynTaskはbackground Threadで実行されその結果をUI threadに表示させます。基本的な構造は、

public class TestTask extends AsyncTask<Integer, Integer, Integer> {

    // 非同期処理
    @Override
    protected Integer doInBackground(Integer... params) {

        return params[0] ;
    }

    // 途中経過をメインスレッドに返す
    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
		// ...
    }

    // 非同期処理が終了後、結果をメインスレッドに返す
    @Override
    protected void onPostExecute(Integer result) {
		// ...
    }
}

public class TestTask extends AsyncTask<Integer, Integer, Integer> {

// 非同期処理

@Override

protected Integer doInBackground(Integer... params) {

return params[0] ;

}

// 途中経過をメインスレッドに返す

@Override

protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {

// ...

}

// 非同期処理が終了後、結果をメインスレッドに返す

@Override

protected void onPostExecute(Integer result) {

// ...

}

　
非同期を実装するためにAsyncTaskを継承して作ります。
　

AsyncTask<Params, Progress, Result>

1	AsyncTask<Params, Progress, Result>

　
<Param, …>はジェネリクスな変数を意味しています。
　
変数型にはInteger型やString型などがあるのですが、それぞれのデータ型で同じように処理することが出来きるようにするためのものです、なのでここにはStringやIntegerなどを入れて使えます。
　
その変数は３つのメソッドに関連しています

doInBackground(Params…)
- バックグラウンドでの非同期処理、何か重い処理を記述する
- ここに渡されるパラメータの型は1つめのParams
onProgressUpdate(Progress…)
- 途中経過をメインスレッドで表示する場合
- doInBackground内でpublishProgressを設定するとメインスレッドから呼ばれ、パラメータの型は2つめのProgress
onPostExecute(Result)
- バックグラウンドでの非同期処理が終了後メインスレッドに結果を返す
- パラメータは3つめのResult

このクラスの非同期を実行させるためにはexecute(…)をメインスレッドから呼び出します。実際に使ってみましょう。

AsyncTaskの実装

　
このサンプルは重たい処理として１秒間のスリープを10回繰り返し、毎回のスリープをListenerで知らせてViewに表示させる例です。

非同期の他にinterfaceを使ってListenerを実装していますが、それは後半に出てきます。
　
MainActivity.java

//package your.package.name;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TestTask testTask;
    private TextView textView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        textView = findViewById(R.id.text_view);

        Button  buttonStart = findViewById(R.id.button_start);
        buttonStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // ボタンをタップして非同期処理を開始
                testTask = new TestTask();
                // Listenerを設定
                testTask.setListener(createListener());
                testTask.execute(0);
            }
        });

        Button buttonClear = findViewById(R.id.button_clear);
        buttonClear.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                textView.setText(String.valueOf(0));
            }
        });
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        testTask.setListener(null);
        super.onDestroy();
    }

    private TestTask.Listener createListener() {
        return new TestTask.Listener() {
            @Override
            public void onSuccess(int count) {
                textView.setText(String.valueOf(count));
            }
        };
    }

}

//package your.package.name;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;

import android.view.View;

import android.widget.Button;

import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private TestTask testTask;

private TextView textView;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

textView = findViewById(R.id.text_view);

Button buttonStart = findViewById(R.id.button_start);

buttonStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View v) {

// ボタンをタップして非同期処理を開始

testTask = new TestTask();

// Listenerを設定

testTask.setListener(createListener());

testTask.execute(0);

}

});

Button buttonClear = findViewById(R.id.button_clear);

buttonClear.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View v) {

textView.setText(String.valueOf(0));

}

});

}

@Override

protected void onDestroy() {

testTask.setListener(null);

super.onDestroy();

}

private TestTask.Listener createListener() {

return new TestTask.Listener() {

@Override

public void onSuccess(int count) {

textView.setText(String.valueOf(count));

}

};

}

　
非同期処理を行うクラスです。パラメータはintを使いたいのですが、ジェネリックに指定できるのは参照型のみで基本型のintは使えません。それでIntegerでラッパークラスを使用します。

TestTask.java

//package your.package.name;

import android.os.AsyncTask;
import android.util.Log;

public class TestTask extends AsyncTask<Integer, Integer, Integer> {

    private Listener listener;

    // 非同期処理
    @Override
    protected Integer doInBackground(Integer... params) {

        // 10秒数える処理
        do{
            try {
                //　1sec sleep
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }

            Log.d("debug",""+params[0]);
            params[0]++;
            // 途中経過を返す
            publishProgress(params[0]);

        }while(params[0]<10);

        return params[0] ;
    }

    // 途中経過をメインスレッドに返す
    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
        if (listener != null) {
            listener.onSuccess(progress[0]);
        }
    }

    // 非同期処理が終了後、結果をメインスレッドに返す
    @Override
    protected void onPostExecute(Integer result) {
        if (listener != null) {
            listener.onSuccess(result);
        }
    }


    void setListener(Listener listener) {
        this.listener = listener;
    }

    interface Listener {
        void onSuccess(int count);
    }
}

//package your.package.name;

import android.os.AsyncTask;

import android.util.Log;

public class TestTask extends AsyncTask<Integer, Integer, Integer> {

private Listener listener;

// 非同期処理

@Override

protected Integer doInBackground(Integer... params) {

// 10秒数える処理

do{

try {

//　1sec sleep

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

Thread.currentThread().interrupt();

}

Log.d("debug",""+params[0]);

params[0]++;

// 途中経過を返す

publishProgress(params[0]);

}while(params[0]<10);

return params[0] ;

}

// 途中経過をメインスレッドに返す

@Override

protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {

if (listener != null) {

listener.onSuccess(progress[0]);

}

// 非同期処理が終了後、結果をメインスレッドに返す

@Override

protected void onPostExecute(Integer result) {

if (listener != null) {

listener.onSuccess(result);

}

void setListener(Listener listener) {

this.listener = listener;

}

interface Listener {

void onSuccess(int count);

}

　
レイアウトです
activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout 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:orientation="vertical"
    android:gravity="center"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/text_view"
        android:layout_margin="20dp"
        android:textSize="200sp"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/zero" />

    <Button
        android:id="@+id/button_start"
        android:text="@string/start"
        android:layout_margin="10dp"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />

    <Button
        android:id="@+id/button_clear"
        android:text="@string/clear"
        android:layout_margin="10dp"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />

</LinearLayout>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<LinearLayout 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:orientation="vertical"

android:gravity="center"

tools:context=".MainActivity">

<TextView

android:id="@+id/text_view"

android:layout_margin="20dp"

android:textSize="200sp"

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="@string/zero" />

<Button

android:id="@+id/button_start"

android:text="@string/start"

android:layout_margin="10dp"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="wrap_content" />

<Button

android:id="@+id/button_clear"

android:text="@string/clear"

android:layout_margin="10dp"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="wrap_content" />

</LinearLayout>

　
リソースです
strings.xml

<resources>
    <string name="app_name">YourAppName</string>
    <string name="zero">0</string>
    <string name="start">Start</string>
    <string name="clear">Clear</string>
</resources>

<string name="app_name">YourAppName</string>

<string name="start">Start</string>

<string name="clear">Clear</string>

</resources>

AsyncTaskのwarning

　
「This field leaks a context object …」
こんな warning でこのページを見つけたのであれば、ドンピシャです。
　

　
非同期側からActivityやViewのインスタンスを参照するとリークするぞという警告です。非同期の作業が終わったらTextViewで結果を表示させようとした例です。
WeakReferenceにするという方法もありますが、どうもしっくり来ないと思っていたところ同じ気持ちの人を発見しました。
　
You don’t have to use WeakReference to avoid memory leaks
　
Novodaのエキスパートらしいのですが、WeakReferenceは最終手段でNovodaでは使っとらへんでーということらしいです。Listenerを使うのですが、至極理にかなっていますね。
　
非同期作業を別にやらせているので、メインスレッドからはいつ作業が終わるのかわかりません。毎回ポーリングするのは無駄が多いですし、作業が終わったら教えてくれればいいのです。それを聞く耳は立てておくということでしょう。
　
Listenerを独自に作成する方法はこちらを参照してください。

https://akira-watson.com/android/custom-listener.html

余談ですが、syncは同期という意味合いですが、asyncで言う「a」は接頭辞で「not」の意味を持ちます。リスニングでは聞き逃しそうですね。
　
　
関連ページ：

References:
GoogleのReference
ThreadPoolExecutor | Android Developers