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本文主要內容

WorkManager使用詳細介紹
自定義Worker的幾種實現
使用注意事項

特性

兼容Android API 14+
API 23+使用JobScheduler
API 14-22 使用BroadcastReceiver + AlarmManager
可配置任務執行約束條件（比如在有網絡時，充電時，電量充足時等）
執行一次性任務和周期性任務
跟蹤管理任務：取消任務，獲取任務結果
支持串聯執行任務，可設置任務執行順序
保證任務執行，即使是app或者設備重啟了

關鍵類

WorkManager
采用單例模式（WorkManager.getInstance()），用于任務管理（添加，取消，獲取任狀態果，結果等）
Worker
抽象任務類，任務抽象方法為：doWork()
WorkRequest :
任務請求抽象類，WorkManager通過WorkRequest添加任務，其實現類有：OneTimeWorkRequest和PeriodicWorkRequest
OneTimeWorkRequest
一次性任務請求
PeriodicWorkRequest
周期性任務請求（注意：周期性任務最小間隔時間為15分鐘）
Constraints
執行任務的約束條件，比如需要充電狀態才執行（mRequiresCharging），電量充足時才執行（mRequiresBatteryNotLow）等等
WorkInfo
任務相關信息，包括WorkRequest產生的ID(UUID)，當前任務狀態，結果數據，標識Tag，通過：WorkManager.getWorkInfoById(UUID) or WorkManager.getWorkInfoByIdLiveData(UUID)獲得

使用方法

添加WorkManager依賴

dependencies {
    def work_version = 2.0.1
    // (Java only)
    implementation "androidx.work:work-runtime:$work_version"
    
    // Kotlin + coroutines
    implementation "androidx.work:work-runtime-ktx:$work_version"
    
    // optional - RxJava2 support
    implementation "androidx.work:work-rxjava2:$work_version"
    
    // optional - Test helpers
    androidTestImplementation "androidx.work:work-testing:$work_version"
 }

WorkManager 初始化

默認系統已經給我們初始化了WorkManager，無需自己初始化。但如果要自己初始化，需要在AndroidManifest.xml文件里面添加以下標簽刪除默認初始化：

<provider
    android:name="androidx.work.impl.WorkManagerInitializer"
    android:authorities="${applicationId}.workmanager-init"
    tools:node="remove" />

然后在Application.onCreate()中初始化WorkManager，通過WorkManager.getInstance()獲取實例，初始化如下：

// provide custom configuration
Configuration myConfig = new Configuration.Builder()
    // 設置日志級別
    .setMinimumLoggingLevel(android.util.Log.INFO)
    // 設置后臺任務線程池
    .setExecutor(Executors.newFixedThreadPool(8))
    .build();

// 初始化 WorkManager
WorkManager.initialize(this, myConfig);
// 獲取實例
WorkManager workManager = WorkManager.getInstance()

執行一次性任務: OneTimeWorkRequest

執行任務前，首先需自定任務，繼承Worker抽象類，實現抽象方法doWork()即可，doWork()就是任務方法（有點類似Runnable接口的run()方法）：

public class MyWorker extends Worker {

    public MyWork(@NonNull Context context, @NonNull WorkerParameters workerParams) {
        super(context, workerParams);
    }

    @Override
    public Result doWork() {
        Log.d(TAG, "I am working");
        // 任務結果
        Data data = new Data.Builder().putString("result", "I am result from MyWork").build();
        // 成功返回任務結果，實際結果包含在data對象里面，如果無需返回結果返回：Result.success()
        // 失敗返回：Result.failure()
        // 需要重新執行返回：Result.retry()
        return Result.success(data);
    }
}

第二步創建WorkRequest，執行一次性任務使用：OneTimeWorkRequest

// 每個WorkRequest會初始化一個UUID作為唯一任務ID，查詢任務狀態或者取消任務都需要通過這個ID來實現
OneTimeWorkRequest request = new OneTimeWorkRequest
    // 任務為MyWork
    .Builder(MyWork.class)
    // 設置執行條件為充電時才執行
    .setConstraints(new Constraints.Builder().setRequiresCharging(true).build())
    // 設置延遲5分鐘執行
    .setInitialDelay(5, TimeUnit.MINUTES)
    // 添加tag，用于標識任務，可以通過tag查詢任務狀態，取消任務等操作
    .addTag("one_time_request_tag")
    // 設置輸入data，有點像輸入參數，可以在Worker中通過getInputData()方法獲取
    .setInputData(new Data.Builder().putString("input_data", "I am input data").build())
    .build();

第三步將OneTimeWorkRequest添加到任務隊列

// 添加任務到隊列，任務會在條件滿足的情況下才會執行 
WorkManager.getInstance().enqueue(request);

添加周期性任務：PeriodicWorkRequest

步驟跟添加一次性任務一樣，只是WorkRequest從OneTimeRequest改為PeriodicWorkRequest，示例如下：

// 創建每隔30分鐘執行一次的周期性任務請求
PeriodicWorkRequest request = new PeriodicWorkRequest
    .Builder(MyWork.class, 30, TimeUnit.MINUTES)
    .build();
// 添加任務
WorkManager.getInstance().enqueue(request);

$\color{#FF0000}{注意：PeriodicWorkRequest周期性任務最小間隔時間為15分鐘}$

任務鏈（組合任務，關聯任務）

可以將多個任務組合起來，可設置執行的先后順序
任務之間的結果又輸入輸出關系，上一個任務的輸出數據會是下一個任務輸入數據，可通過Worker.getInputData()獲取輸入數據，doWork()方法的返回值為輸出數據：Result.success(data)
任務鏈只能用于OneTimeWorkRequest

比如有四個任務A，B，C，D，我們需要先執行完A和B兩個任務，在執行C任務，最后在執行D任務，代碼如下：

WorkManager.getInstance()
    // 先執行 A，B，并行執行
    .beginWith(Arrays.asList(A, B))
    // 等 A 和 B 都執行完成后，再執行 C
    .then(C)
    // 等C執行完，再執行 D
    .then(D)
    // Don't forget to enqueue()
    .enqueue();

上面提到任務之間數據的輸入輸出關系，如果某個任務的前置任務是由多人任務組成，比如上面的例子：任務A和B的結果都會傳遞到任務C中，但任務結果Data對象是通過key-value的方式存儲數據，如果存在相同的key結果如何組合傳遞給C，所以這里需要一個組合策略InputMerger，在這里WorkManager提供了兩種實現：

OverwritingInputMerger 如果存在相同的key，就會覆蓋
ArrayCreatingInputMerger 合并結果，組合成一個列表

我們在創建任務C的WorkRequest時可通過setInputMerger()方法設置輸入數據組合規則

unique 任務（唯一的任務）

unique任務在某種場景下會很實用，有點類似單例，指定名稱的任務/任務鏈只有一個；再次添加相同名稱的任務時，可以有幾種處理方式：

KEEP ：保留原來的任務，新添加的任務會被忽略
REPLACE ：替換原來的任務，原來的任務會被取消掉
APPEND ：等原來的任務執行完后，再執行新添加的任務（這里貌似對唯一性的理解有些牽強，可以理解成正執行任務唯一性）

使用方法如下，主要調用：enqueueUniqueWork方法

// 唯一任務
WorkManager.getInstance()
    // my_work 唯一任務標識，ExistingWorkPolicy（KEEP，REPLACE，APPEND）
    .enqueueUniqueWork("unique_work_name", ExistingWorkPolicy.REPLACE, request);

// 唯一任務鏈
WorkManager.getInstance()
    .beginUniqueWork("unique_work_chain_name", ExistingWorkPolicy.REPLACE, Arrays.asList(requestA, requestB))
    .then(requestC)
    .then(requestD)
    .enqueue();

獲取任務狀態，結果，取消任務

在任務整個生命周期中，有如下一些狀態：

ENQUEUED ：進入隊列狀態，在條件滿足的時候就會執行
RUNNING ：正在執行
SUCCEEDED ：doWork()返回Result.success() 后的狀態，表明任務執行成功，這種狀態只會在OneTimeWorkRequest中出現
FAILED ：doWork()返回Result.failure() 后的狀態，表示任務執行失敗，也只會在OneTimeWorkRequest中出現
BLOCKED : 阻塞狀態，一般出現在前一個任務還沒有執行完（在unique任務的APPEND操作中）
CANCELLED ：當通過WorkManager取消一個沒有執行完成的任務后的狀態

獲取任務信息：WorkInfo

WorkInfo包含了: 任務id（UUID），任務狀態（State），任務結果（Data），任務tag（List<String>）

public WorkInfo(UUID id, State state, Data outputData, List<String> tags) {
    mId = id; // WorkRequest 的ID
    mState = state; // 任務當前狀態
    mOutputData = outputData; // 任務執行結果
    mTags = new HashSet<>(tags); // 任務tag，在創建WorkRequest設置的
}

WorkManager提供了以下的方法查詢WorkInfo信息，并提供了ListenableFuture和LiveData兩種結果返回方式：

ListenableFuture<WorkInfo> getWorkInfoById(UUID id)
LiveData<WorkInfo> getWorkInfoByIdLiveData(UUID id)

ListenableFuture<List<WorkInfo>> getWorkInfosByTag(String tag)
LiveData<List<WorkInfo>> getWorkInfosByTagLiveData(String tag)

ListenableFuture<List<WorkInfo>> getWorkInfosForUniqueWork(String uniqueWorkName);
LiveData<List<WorkInfo>> getWorkInfosForUniqueWorkLiveData(String uniqueWorkName)

獲取任務信息結合LiveData:

WorkManager.getInstance().getWorkInfoByIdLiveData(myWorkRequest.getId())
    .observe(lifecycleOwner, new Observer<WorkInfo>() {
        @Override
        public void onChanged(@Nullable WorkInfo workInfo) {
          if (workInfo != null && workInfo.state == WorkInfo.State.SUCCEEDED) {
              displayMessage("You did good job!")
          }
        }
    });

取消任務

取消任務框架并不能保證任務不被執行（比如有些任務已經開始執行了或者已經執行完成了）
如果是耗時任務，在我們實現Worker的doWork()方法時可通過isStopped()方法檢測任務是否已被停止，如果被停止了則結束任務執行，并回收資源

取消任務方法如下：

WorkManager.cancelAllWork()  取消所有任務
WorkManager.cancelWorkById(UUID id)  通過ID取消任務
WorkManager.cancelAllWorkByTag(String tag) 通過tag取消相關任務
WorkManager.cancelUniqueWork(String uniqueWorkName) 通過標識取消唯一任務

WorkManager的Work實現

WorkManager提供了4種Work：Worker, CoroutineWorker, RxWorker, ListenableWorker

Worker

WorkManager會在后臺線程執行我們的任務，后臺線程來自默認初始化時Configuration創建的Executor，當然我們也可以自己初始化WorkManager，在上面初始化WorkManager有講到：

WorkManager.initialize(context,
    new Configuration.Builder()
        .setExecutor(Executors.newFixedThreadPool(8))
            .build());

CoroutineWorker

CoroutineWorker是Kotlin提供優秀的協程實現，示例如下：

class CoroutineDownloadWorker(context: Context, params: WorkerParameters) : CoroutineWorker(context, params) {

    override suspend fun doWork(): Result = coroutineScope {
        val jobs = (0 until 100).map {
            async {
                downloadSynchronously("https://www.google.com")
            }
        }

        // awaitAll will throw an exception if a download fails, which CoroutineWorker will treat as a failure
        jobs.awaitAll()
        Result.success()
    }
}

在這里doWork()是阻塞方法，CoroutineWorker跟Worker不一樣，它不在Executor中執行，而是通過CoroutineDispatcher執行，默認提供了Dispatchers.IO來執行后臺任務，當然你也可以自定義CoroutineDispatcher（通過重載CoroutineWorker變量：open val coroutineContext 實現）

RxWorker

顧名思義是為RxJava提供的一種實現，通過繼承RxWorker實現createWork()方法，返回的是RxJava中可訂閱對象：Single<Result>，跟Observable差不多

public class RxDownloadWorker extends RxWorker {

    public RxDownloadWorker(Context context, WorkerParameters params) {
        super(context, params);
    }

    @Override
    public Single<Result> createWork() {
        return Observable.range(0, 100)
            .flatMap { download("https://www.google.com") }
            .toList()
            .map { return Result.success() };
    }
}

注意createWork()方法是在主線程調用，返回結果在后臺線程，通過重載 RxWorker.getBackgroundScheduler()自定義后臺線程

ListenableWorker

ListenableWorker提供更底層的任務執行細節，其任務執行的入口方法是startWork()

public abstract @NonNull ListenableFuture<Result> startWork();

上面三種Worker都繼承自它，通過實現startWork方法，執行任務不同調度方式，并抽象了具體任務doWork()方法，比如Worker的實現是：

public abstract @NonNull Result doWork();

@Override
public final @NonNull ListenableFuture<Result> startWork() {
    mFuture = SettableFuture.create();
    getBackgroundExecutor().execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                Result result = doWork();
                mFuture.set(result);
            } catch (Throwable throwable) {
                mFuture.setException(throwable);
            }
        }
    });
    return mFuture;
}

如果你需要自己控制任務的執行(執行任務的線程)，可以直接繼承ListenableWorker，并是現實startWork()方法，示例：

public class MyThreadWorker extends ListenableWorker {

    public MyThreadWorker(Context context, WorkerParameters params) {
        super(context, params);
    }

    @NonNull
    @Override
    public ListenableFuture<Result> startWork() {
        @SuppressLint("RestrictedApi")
        final SettableFuture<Result> result = SettableFuture.create();
        new Thread(new Runnable() {
            @SuppressLint("RestrictedApi")
            @Override
            public void run() {
                Log.d(TAG, "i am doing work");
                result.set(Result.success());
            }
        }).run();
        return result;
    }
}

注意事項

Worker 都是通過反射實例化的，所以要注意自定義Worker的訪問權限，構造函數為public，內部類記得加上 public static 修飾符
WorkManager 適用于延期執行任務，或者是需要在app退出或者設備重啟后也能確保任務執行
WorkManager不適用場景：正在運行的進程提供后臺任務，需要立即執行的后臺任務
PeriodicWorkRequest最小間隔時間為15分鐘

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Android WorkManager

Android WorkManager

特性

關鍵類

使用方法

添加WorkManager依賴

WorkManager 初始化

執行一次性任務: OneTimeWorkRequest

添加周期性任務：PeriodicWorkRequest

任務鏈（組合任務，關聯任務）

unique 任務（唯一的任務）

獲取任務狀態，結果，取消任務

獲取任務信息：WorkInfo

取消任務

WorkManager的Work實現

注意事項

更多內容見官方文檔和官方Demo

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Android WorkManager

特性

關鍵類

使用方法

添加WorkManager依賴

WorkManager 初始化

執行一次性任務: OneTimeWorkRequest

添加周期性任務：PeriodicWorkRequest

任務鏈（組合任務，關聯任務）

unique 任務（唯一的任務）

獲取任務狀態，結果，取消任務

獲取任務信息：WorkInfo

取消任務

WorkManager的Work實現

注意事項

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