Android开发实践：基于命令模式的异步任务线程
关于Android的异步操作，我在文章《Android开发实践：线程与异步任务》中介绍了两种方法，一种是采用线程，另一种是采用AsyncTask，今天再深入探讨下另一种模型：命令式的异步任务管理。
一般而言，单一的异步操作，比如从指定的网址下载一个图片采用线程或者AsyncTask是很方便的；如果异步任务是需要循环处理，比如定时更新某个UI控件，那么，可以通过定时器或者线程+Sleep循环来实现。那么，还有这么一种需求，需要你通过命令来与你的异步线程进行交互，比如你要远程操作一台设备，可以执行：打开、获取参数、设置参数、发送命令、关闭等等，这样的需求下，你的确可以通过对每一个命令开启一个线程的方式来实现，然而还有更好地方法么？
针对这种需求，我们来一起设计了一个基于命令模式的异步任务线程，在该线程启动后，在你没有发送命令的情况下，休眠等待；你可以连续向该线程发送一系列的命令，该线程会唤醒，并依次执行你所发送的命令，并在需要的情况下回调通知命令的发生者。
1. 命令模式
根据需求，我们可以知道，这样的设计采用命令模式最好不过了，所谓命令模式，就是将一个请求或者操作封装到一个对象中，命令的管理者不需要知道每个命令的具体参数和执行方法，只需要通过队列将命令对象缓冲起来，并在需要的时候依次调用命令对象的执行接口即可。
在这里，我们的任务就可以抽象为命令模式中的“命令”，首先设计任务的接口：
public interface Tasker { public void execute();} 2. 任务的定义
根据命令模式的定义，每个任务都可以设计为一个类，实现该Tasker的接口，作为示例，我实现了Tasker接口的对象的两个简单的任务类：
（1）“空任务”类，啥都不做
public class EmptyTasker implements Tasker { @Override public void execute() { }} （2）“延时任务”类，负责在指定的延时之后执行任务
public class DelayTasker implements Tasker { private final long mDelayTime; private final TimeArrivedListener mListener; //回调函数，通知外界延时时间到 public interface TimeArrivedListener { public void onDelayTimeArrived(); } //通过构造函数传递所需的参数 public DelayTasker( long delayTime, TimeArrivedListener listener){ mDelayTime = delayTime; mListener = listener; } @Override public void execute() { try { Thread.sleep(mDelayTime); mListener.onDelayTimeArrived(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }} 3. 任务管理者
任务管理者负责管理任务队列，实现任务的执行，同时向使用者提供可访问的接口，主要包括如下实现：
（1） 任务执行线程
负责从任务队列取任务对象，并且调用任务的执行函数执行任务代码。
（2） 任务队列
以先进先出的形式管理任务队列，并且要注意多线程的读写安全。
（3） 调用接口
一般包括：初始化（开启任务线程）、逆初始化（关闭任务线程）、添加命令
我设计的任务管理者代码如下，你可以根据自己的需求添加/修改/删除接口或者实现细节。
public class TaskExecutor { //控制线程执行/退出的标志变量 private volatile boolean mIsRunning = true; //锁和条件变量 private Lock mLock = new ReentrantLock(); private Condition mCondition = mLock.newCondition(); //任务列表 private Queue<Tasker> mTaskerQueue = new LinkedList<Tasker>(); //初始化函数，开启任务等待线程 public void initilize() { new Thread(new WorkRunnable()).start(); } //销毁函数，关闭任务等待线程 public void destroy() { //线程退出命令 mIsRunning = false; //添加一个任务，唤醒mCondition.await addTasker(new EmptyTasker()); } //添加一个新任务 public void addTasker( Tasker tasker ) { mLock.lock(); mTaskerQueue.add(tasker); mCondition.signal(); mLock.unlock(); } //获取下一个任务，如果任务列表为空，则阻塞 private Tasker getNextTasker() { mLock.lock(); try { //如果任务队列为空，则阻塞等待 while( mTaskerQueue.isEmpty() ) { mCondition.await(); } //返回队列首任务，并从队列删除掉 return mTaskerQueue.poll(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { mLock.unlock(); } return null; } //任务等待/执行线程 private class WorkRunnable implements Runnable { @Override public void run() { while(mIsRunning) { Tasker tasker = getNextTasker(); tasker.execute(); } Log.d("TaskExecutor", "WorkRunnable run exit ! "); } }} 4. 使用案例
这里，我简单地应用上述异步任务线程完成了一个app示例，该app只有一个Button，每点击一次就延时1s弹出一个Toast消息，当你连续点击Button的时候，就会从1往后不断加1，连续的显示。
该app的MainActivity代码如下：
public class MainActivity extends Activity implements TimeArrivedListener { private TaskExecutor mTaskExecutor; private int mClickTimes = 0; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTaskExecutor = new TaskExecutor(); mTaskExecutor.initilize(); } @Override protected void onDestroy() { mTaskExecutor.destroy(); super.onDestroy(); } public void onClickDelay(View v) { //每点击一次按钮，则延时1s，弹出消息提示 mTaskExecutor.addTasker(new DelayTasker(1000, this)); } @Override public void onDelayTimeArrived() { mClickTimes++; this.runOnUiThread(new Runnable() { @Override public void run() { Toast.makeText(MainActivity.this,"This is the " + mClickTimes + " times click" , Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }); }} 基于命令模式的异步任务线程就探讨到这里了，在你的Android工程中可以很容易地移植TaskExecutor类，本工程的项目代码见博文后面的附件，有任何疑问欢迎留言或者来信[email protected]交流，一起探讨和完善这种异步任务线程。
更多相关文章
- 学习Android线程模型解析（包括UI的更新）
- Android Studio——为什么说android UI操作不是线程安全的
- Android中Handler的使用方法——在子线程中更新界面
- android 使用asynctask结合fragment更新UI（另附线程池管理示例）
- Android常用命令集锦
- Android中Handler的线程间通讯原理
- android UI 单线程模型
- Android官方的文档中提到了模拟器中设置代理服务器的方法，即在命