使用 Bolts 可以將一個完整的操作拆分成多個子任務(wù)，這些子任務(wù)可以自由的拆分、組合和替換，每個任務(wù)作為整個任務(wù)鏈的一環(huán)可以運行在指定線程中，同時既能從上行任務(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 下的實現(xiàn) Bolts-ObjC Bolts 在 OC 下的實現(xiàn) Bolts-Swift Bolts 在 Swift 下的實現(xiàn)

前言

一個關(guān)于線程調(diào)度的簡單需求，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(() -> {
            // 向存儲寫入UI狀態(tài)
            saveUIState(json);
            // 保存成功后，提示
            handler.post(() -> toastMsg("save finish."));
        }).start();
    });
}).start();

使用 RxJava 實現(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 Rx 是一個很強大的庫，如果只用來做線程調(diào)度的話， Rx 就顯得有點太重了。

Observable.just(URL)
        // 下載
        .map(this::downloadBitmap)
        .subscribeOn(Schedulers.newThread())
        // 更新UI
        .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
        .map(this::updateUI)
        // 存儲 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，雖然沒有 Rx 那么豐富的操作符，但是勝在類庫非常非常小，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 - 后臺線程池，可以并發(fā)執(zhí)行任務(wù)。

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

3. immediate - 即時線程，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 Android 設(shè)計，使用 Handler 發(fā)送到主線程執(zhí)行。

backgroud

主要用來在后臺并發(fā)執(zhí)行多任務(wù)

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

在 Android 平臺下根據(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，并不實際執(zhí)行任務(wù)。

scheduled = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

immediate

主要用來簡化那些不指定運行線程的方法，默認(rèn)在當(dāng)前線程去執(zhí)行任務(wù)，使用 ThreadLocal 保存每個線程調(diào)用棧的深度，如果深度不超過 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，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，每個子任務(wù)都是一個 Task ，它們負(fù)責(zé)自己需要執(zhí)行的任務(wù)。每個 Task 具有 3 種狀態(tài) Result 、 Error 和 Cancel ，分別代表成功、異常和取消。

Continuation ，是一個接口，它就像鏈接子任務(wù)每一環(huán)的鎖扣，把一個個獨立的任務(wù)鏈接在一起。

通過 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)建簡單的 Task ，會復(fù)用已有的任務(wù)對象

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，延時執(zhí)行并創(chuàng)建 Task

public static Task<Void> delay(long delay)

public static Task<Void> delay(long delay, CancellationToken cancellationToken)

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

public static <TResult> Task<Task<TResult>> whenAnyResult(Collection<? extends Task<TResult>> tasks)

public static Task<Task<?>> whenAny(Collection<? extends Task<?>> tasks)

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

public static Task<Void> whenAll(Collection<? extends Task<?>> tasks) 

public static <TResult> Task<List<TResult>> whenAllResult(final Collection<? extends Task<TResult>> tasks)

使用 call 方法，執(zhí)行一個任務(wù)，同時創(chuàng)建 Task

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

鏈接子任務(wù)

使用 continueWith 方法，鏈接一個子任務(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)的場景，他接受將另外一個完全獨立的任務(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 predicate 表達(dá)式，只有當(dāng)表達(dá)式成立時，才會追加子任務(wù)，這樣做是在執(zhí)行任務(wù)前可以做一個攔截操作，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 鏈接單個任務(wù)個任務(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)也會直接失敗，不會再執(zhí)行，但是 continueWith 的各個子任務(wù)之間沒有關(guān)聯(lián)，就算前行任務(wù)失敗，后行任務(wù)也會執(zhí)行。

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

取消任務(wù)

Task 沒有 cancel 方法，而是使用了 CancellationToken 作為標(biāo)記，任務(wù)執(zhí)行之前會檢查這個標(biāo)記，如果標(biāo)記為退出，則會直接退出任務(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，整個機(jī)制下來，每個任務(wù)作為一個獨立的單位，異常會被統(tǒng)一捕捉，因此不必針對任務(wù)中的方法進(jìn)行單獨的處理。

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)也可以不處理這個異常，直接執(zhí)行任務(wù)，那么這個異常就到這里停止了，不會再向下傳遞，也就是說，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

我們可以將一個完整的操作細(xì)分成多個任務(wù)，每個任務(wù)都遵循單一職責(zé)的原則而盡量簡單，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)分離出來組合到一起等。

擴(kuò)展性

我們可以在兩個細(xì)分的任務(wù)之間添加一個新的操作，而不影響上行和下行任務(wù)，如我們給文章開頭的需求中更新 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

對一些公共的操作，可以單獨分離成新的任務(wù)，當(dāng)需要做類似操作時，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，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())
        ...

總結(jié)

在 Task 中有一個 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，會去執(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)果就是一條沒有分支的任務(wù)鏈。

添加任務(wù)時：每次添加一個 Continuation ，就會生成一個 Task ，加到上行任務(wù)的 continuations 列表中，等待執(zhí)行，同時返回當(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：當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完之后，結(jié)果可能有 3 種，都會被保存到當(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 就會作為參數(shù)，傳遞到后續(xù)鏈接的任務(wù)中，來讓后面的任務(wù)得知上行任務(wù)的結(jié)果。

 

來自：https://segmentfault.com/a/1190000012091542

 

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