Android Bolts中如何快速完成線程調(diào)度和任務(wù)管理

Android Bolts中如何快速完成線程調(diào)度和任務(wù)管理，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來(lái)學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

使用 Bolts  可以將一個(gè)完整的操作拆分成多個(gè)子任務(wù)，這些子任務(wù)可以自由的拆分、組合和替換，每個(gè)任務(wù)作為整個(gè)任務(wù)鏈的一環(huán)可以運(yùn)行在指定線程中，同時(shí)既能從上行任務(wù)中獲取任務(wù)結(jié)果，又可以向下行任務(wù)發(fā)布當(dāng)前任務(wù)的結(jié)果，而不必考慮線程之間的交互。

Bolts-Android Bolts 在 Android 下的實(shí)現(xiàn) Bolts-ObjC Bolts 在 OC 下的實(shí)現(xiàn) Bolts-Swift  Bolts 在 Swift 下的實(shí)現(xiàn)

前言

一個(gè)關(guān)于線程調(diào)度的簡(jiǎn)單需求，在子線程從網(wǎng)絡(luò)下載圖片，并返回下載的圖片，在主線程使用該圖片更新到 UI，同時(shí)返回當(dāng)前 UI 的狀態(tài) json，在子線程將  json 數(shù)據(jù)保存到本地文件，完成后在主線程彈出提示，這中間涉及到了 4 次線程切換，同時(shí)后面的任務(wù)需要前面任務(wù)完成后的返回值作為參數(shù)。

使用 Thread + Handler 實(shí)現(xiàn)，線程調(diào)度很不靈活，代碼可讀性差，不美觀，擴(kuò)展性差，錯(cuò)誤處理異常麻煩。

String url = "http://www.baidu.com"; Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()); new Thread(() -> {     // 下載     Bitmap bitmap = downloadBitmap(url);     handler.post(() -> {         // 更新 UI         String json = updateUI(bitmap);         new Thread(() -> {             // 向存儲(chǔ)寫入U(xiǎn)I狀態(tài)             saveUIState(json);             // 保存成功后，提示             handler.post(() -> toastMsg("save finish."));         }).start();     }); }).start();

使用 RxJava 實(shí)現(xiàn)，線程調(diào)度非常靈活，鏈?zhǔn)秸{(diào)用，代碼清晰，擴(kuò)展性好，有統(tǒng)一的異常處理機(jī)制，不過(guò) Rx 是一個(gè)很強(qiáng)大的庫(kù)，如果只用來(lái)做線程調(diào)度的話，  Rx 就顯得有點(diǎn)太重了。

Observable.just(URL)         // 下載         .map(this::downloadBitmap)         .subscribeOn(Schedulers.newThread())         // 更新UI         .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())         .map(this::updateUI)         // 存儲(chǔ) UI 狀態(tài)         .observeOn(Schedulers.io())         .map(this::saveUIState)         // 顯示提示         .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())         .subscribe(rst -> toastMsg("save to " + rst),                 // handle error                 Throwable::printStackTrace);

使用 bolts 實(shí)現(xiàn)，線程調(diào)度靈活，鏈?zhǔn)秸{(diào)用，代碼清晰，具有良好的擴(kuò)展性，具有統(tǒng)一的異常處理機(jī)制，雖然沒(méi)有 Rx  那么豐富的操作符，但是勝在類庫(kù)非常非常小，只有 38 KB。

Task         .forResult(URL)         // 下載         .onSuccess(task -> downloadBitmap(task.getResult()), Task.BACKGROUND_EXECUTOR)         // 更新UI         .onSuccess(task -> updateUI(task.getResult()), Task.UI_THREAD_EXECUTOR)         // 存儲(chǔ)UI狀態(tài)         .onSuccess(task -> saveUIState(task.getResult()), Task.BACKGROUND_EXECUTOR)         // 提示         .onSuccess(task -> toastMsg("save to " + task.getResult()), Task.UI_THREAD_EXECUT         // handle error         .continueWith(task -> {             if (task.isFaulted()) {                 task.getError().printStackTrace();                 return false;             }             return true;         });

線程調(diào)度器

共有 4 種類型執(zhí)行線程，將任務(wù)分發(fā)到指定線程執(zhí)行，分別是

1. backgroud - 后臺(tái)線程池，可以并發(fā)執(zhí)行任務(wù)。

2. scheduled - 單線程池，只有一個(gè)線程，主要用來(lái)執(zhí)行 delay 操作。

3. immediate - 即時(shí)線程，如果線程調(diào)用棧小于 15，則在當(dāng)前線程執(zhí)行，否則代理給 background 。

4. uiThread - 針對(duì) Android 設(shè)計(jì)，使用 Handler 發(fā)送到主線程執(zhí)行。

backgroud

主要用來(lái)在后臺(tái)并發(fā)執(zhí)行多任務(wù)

public static final ExecutorService BACKGROUND_EXECUTOR = BoltsExecutors.background();

在 Android 平臺(tái)下根據(jù) CPU 核數(shù)創(chuàng)建線程池，其他情況下，創(chuàng)建緩存線程池。

background = !isAndroidRuntime()     ? java.util.concurrent.Executors.newCachedThreadPool()     : AndroidExecutors.newCachedThreadPool();

scheduled

主要用于任務(wù)之間做 delay 操作，并不實(shí)際執(zhí)行任務(wù)。

scheduled = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

immediate

主要用來(lái)簡(jiǎn)化那些不指定運(yùn)行線程的方法，默認(rèn)在當(dāng)前線程去執(zhí)行任務(wù)，使用 ThreadLocal 保存每個(gè)線程調(diào)用棧的深度，如果深度不超過(guò)  15，則在當(dāng)前線程執(zhí)行，否則代理給 backgroud 執(zhí)行。

private static final Executor IMMEDIATE_EXECUTOR = BoltsExecutors.immediate();  // 關(guān)鍵方法 @Override public void execute(Runnable command) {   int depth = incrementDepth();   try {     if (depth <= MAX_DEPTH) {       command.run();     } else {       BoltsExecutors.background().execute(command)     }   } finally {     decrementDepth();   } }

uiThread

為 Android 專門設(shè)計(jì)，在主線程執(zhí)行任務(wù)。

public static final Executor UI_THREAD_EXECUTOR = AndroidExecutors.uiThread();

private static class UIThreadExecutor implements Executor {   @Override   public void execute(Runnable command) {     new Handler(Looper.getMainLooper()).post(command);   } }

核心類

Task ，最核心的類，每個(gè)子任務(wù)都是一個(gè) Task ，它們負(fù)責(zé)自己需要執(zhí)行的任務(wù)。每個(gè) Task 具有 3 種狀態(tài) Result 、 Error 和  Cancel ，分別代表成功、異常和取消。

Continuation ，是一個(gè)接口，它就像鏈接子任務(wù)每一環(huán)的鎖扣，把一個(gè)個(gè)獨(dú)立的任務(wù)鏈接在一起。

通過(guò) Task - Continuation - Task - Continuation ... 的形式組成完整的任務(wù)鏈，順序在各自線程執(zhí)行。

創(chuàng)建 Task

根據(jù) Task 的 3 種狀態(tài)，創(chuàng)建簡(jiǎn)單的 Task ，會(huì)復(fù)用已有的任務(wù)對(duì)象

public static <TResult> Task<TResult> forResult(TResult value)  public static <TResult> Task<TResult> forError(Exception error)  public static <TResult> Task<TResult> cancelled()

使用 delay 方法，延時(shí)執(zhí)行并創(chuàng)建 Task

public static Task delay(long delay)  public static Task delay(long delay, CancellationToken cancellationToken)

使用 whenAny 方法，執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，當(dāng)任意任務(wù)返回結(jié)果時(shí)，保存這個(gè)結(jié)果

public static Task> whenAnyResult(Collection> tasks)  public static Task> whenAny(Collection> tasks)

使用 whenAll 方法，執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，當(dāng)全部任務(wù)執(zhí)行完后，返回結(jié)果

public static Task whenAll(Collection> tasks)  public static Task> whenAllResult(final Collection> tasks)

使用 call 方法，執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，同時(shí)創(chuàng)建 Task

public static Task call(final Callable callable, Executor executor,  final CancellationToken ct)

鏈接子任務(wù)

使用 continueWith 方法，鏈接一個(gè)子任務(wù)，如果前行任務(wù)已經(jīng)執(zhí)行完成，則立即執(zhí)行當(dāng)前任務(wù)，否則加入隊(duì)列中，等待。

public <TContinuationResult> Task<TContinuationResult> continueWith(       final Continuation<TResult, TContinuationResult> continuation, final Executor executor,       final CancellationToken ct)

使用 continueWithTask  方法，在當(dāng)前任務(wù)之后鏈接另一個(gè)任務(wù)鏈，這種做法是為了滿足那種將部分任務(wù)組合在一起分離出去，作為公共任務(wù)的場(chǎng)景，他接受將另外一個(gè)完全獨(dú)立的任務(wù)鏈，追加在當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù)后面。

public <TContinuationResult> Task<TContinuationResult> continueWithTask(       final Continuation<TResult, Task<TContinuationResult>> continuation, final Executor executor,       final CancellationToken ct)

使用 continueWhile 方法鏈接子任務(wù)，與 continueWith 區(qū)別在于，他有一個(gè) predicate  表達(dá)式，只有當(dāng)表達(dá)式成立時(shí)，才會(huì)追加子任務(wù)，這樣做是在執(zhí)行任務(wù)前可以做一個(gè)攔截操作，也是為了不破環(huán)鏈?zhǔn)秸{(diào)用的整體風(fēng)格。

public Task<Void> continueWhile(final Callable<Boolean> predicate,       final Continuation<Void, Task<Void>> continuation, final Executor executor,       final CancellationToken ct)

使用 onSuccess 和 onSuccessTask 鏈接單個(gè)任務(wù)個(gè)任務(wù)鏈，區(qū)別于 continueWith 在于， onSuccess  方法，前行任務(wù)如果失敗了，后行的任務(wù)也會(huì)直接失敗，不會(huì)再執(zhí)行，但是 continueWith  的各個(gè)子任務(wù)之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)，就算前行任務(wù)失敗，后行任務(wù)也會(huì)執(zhí)行。

public <TContinuationResult> Task<TContinuationResult> onSuccess(       final Continuation<TResult, TContinuationResult> continuation, Executor executor,       final CancellationToken ct)

取消任務(wù)

CancellationTokenSource cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource(); CancellationToken token =   cancellationTokenSource.getToken(); Task.call((Callable<String>) () -> null,         Task.BACKGROUND_EXECUTOR,         token); // 取消任務(wù) cancellationTokenSource.cancel();

異常的處理

關(guān)于異常的處理，整個(gè)機(jī)制下來(lái)，每個(gè)任務(wù)作為一個(gè)獨(dú)立的單位，異常會(huì)被統(tǒng)一捕捉，因此不必針對(duì)任務(wù)中的方法進(jìn)行單獨(dú)的處理。

如果使用了 continueWith 鏈接任務(wù)，那么當(dāng)前任務(wù)的的異常信息，將會(huì)保存在當(dāng)前 Task  中在下行任務(wù)中進(jìn)行處理，下行任務(wù)也可以不處理這個(gè)異常，直接執(zhí)行任務(wù)，那么這個(gè)異常就到這里停止了，不會(huì)再向下傳遞，也就是說(shuō)，只有下行任務(wù)才知道當(dāng)前任務(wù)的結(jié)果，不管是成功還是異常。

當(dāng)然了，如果任務(wù)之間有關(guān)聯(lián)，由于上行任務(wù)的異常極大可能造成當(dāng)前任務(wù)的異常，那么當(dāng)前任務(wù)異常的信息，又會(huì)向下傳遞，但是上行任務(wù)的異常就到這里為止了。

如果使用 onSuccess 之類的方法，如果上行任務(wù)異常了，那么下行任務(wù)根本不會(huì)執(zhí)行，而是直接將異常往下面?zhèn)鬟f，直到被處理掉。

任務(wù)的分離和組合

我們可以將一個(gè)完整的操作細(xì)分成多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都遵循單一職責(zé)的原則而盡量簡(jiǎn)單，這樣可以在任務(wù)之間再穿插新的任務(wù)，或者將部分任務(wù)分離出來(lái)組合到一起等。

擴(kuò)展性

我們可以在兩個(gè)細(xì)分的任務(wù)之間添加一個(gè)新的操作，而不影響上行和下行任務(wù)，如我們給文章開(kāi)頭的需求中更新 UI 之前，將 Bitmap 先保存到本地。

Task         .forResult(URL)         // 下載         .onSuccess(task -> downloadBitmap(task.getResult()), Task.BACKGROUND_EXECUTOR)         // 保存在本地         .onSuccess(task -> saveBitmapToFile(task.getResult()),Task.BACKGROUND_EXECUTOR)         // 更新UI         .onSuccess(task -> updateUI(task.getResult()), Task.UI_THREAD_EXECUTOR)         ...

復(fù)用性

對(duì)一些公共的操作，可以單獨(dú)分離成新的任務(wù)，當(dāng)需要做類似操作時(shí)，即可復(fù)用這部份功能，如可以將 下載圖片并更新 UI 、 保存狀態(tài)并彈出提示  兩塊功能分離出來(lái)，作為公共的任務(wù)。

// 下載圖片->更新UI public Continuation<String, Task<String>> downloadImageAndUpdateUI() {     return task ->             Task.call(() -> downloadBitmap(task.getResult()), Task.BACKGROUND_EXECUTOR)                     .continueWith(taskWithBitmap -> updateUI(taskWithBitmap.getResult()), Task.UI_THREAD_EXECUTOR); }  // 保存狀態(tài)->提示信息 public Continuation<String, Task<Boolean>> saveStateAndToast() {     return task ->             Task.call(() -> saveUIState(task.getResult()), Task.BACKGROUND_EXECUTOR)                     .continueWith(taskWithPath -> toastMsg("save to " + taskWithPath.getResult())); }

使用分離的任務(wù)

Task         .forResult(URL)         .continueWithTask(downloadImageAndUpdateUI())         .continueWithTask(saveStateAndToast())         ...

在 Task 中有一個(gè) continuations 是當(dāng)前任務(wù)后面追加的任務(wù)列表，當(dāng)當(dāng)前任務(wù)成功、異?；蛘呷∠麜r(shí)，會(huì)去執(zhí)行列表中的后續(xù)任務(wù)。

通常情況下，我們使用鏈?zhǔn)秸{(diào)用構(gòu)建任務(wù)鏈，結(jié)果就是一條沒(méi)有分支的任務(wù)鏈。

添加任務(wù)時(shí)：每次添加一個(gè) Continuation ，就會(huì)生成一個(gè) Task ，加到上行任務(wù)的 continuations  列表中，等待執(zhí)行，同時(shí)返回當(dāng)前的 Task ，以便后面的任務(wù)可以鏈接到當(dāng)前任務(wù)后面。

執(zhí)行任務(wù)時(shí)：當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完之后，結(jié)果可能有 3 種，都會(huì)被保存到當(dāng)前的 Task 中，然后檢查 continuations 列表中的后續(xù)任務(wù)，而當(dāng)前的  Task 就會(huì)作為參數(shù)，傳遞到后續(xù)鏈接的任務(wù)中，來(lái)讓后面的任務(wù)得知上行任務(wù)的結(jié)果。

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