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在頁面切換時使用RxJava持續更新控制元件狀態

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在應用開發中, 我們需要使用後臺任務更新前臺介面, 不因頁面切換而導致重新開始, 或因某些任務阻塞介面重新整理, 比如顯示下載或播放進度等. 為了追求更優質的使用者體驗, 需要大量使用後臺任務, 常見的就是非同步任務(AsyncTask)和後臺服務(Service), 當然還有RxJava. 我寫了一個示例, 來講講如何使用這些常用的後臺方式.

主要
(1) 使用非同步任務和後臺服務更新頁面, 避免記憶體洩露.
(2) 使用RxJava的時間間隔\延遲傳送\定製迭代, 處理後臺任務, 儲存傳送狀態.

示例: 旋轉螢幕更新進度條, 在摧毀頁面和新建頁面時, 儲存和獲取頁面狀態.

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1. 基礎

Gradle配置: Lambda表示式 + Butterknife + RxJava + LeakCanary.
頁面佈局: Spinner選擇使用模式, ProgressBar顯示更新狀態, 可選擇啟動LeakCanary.

主邏輯:
(1) 使用Fragment儲存頁面資訊, 包括非同步任務, RxJava的觀察者和主題.

        // 設定儲存的Fragment
        FragmentManager fm = getFragmentManager();
        mRetainedFragment = (RetainedFragment) fm.findFragmentByTag(RETAINED_FRAGMENT);

        if
(mRetainedFragment == null) { mRetainedFragment = new RetainedFragment(); fm.beginTransaction().add(mRetainedFragment, RETAINED_FRAGMENT).commit(); }

(2) 在頁面重建時, 在onResume中恢復狀態, 繼續更新進度條.

    @Override protected void onResume() {
        super.onResume();

        // 是否包含記憶體洩露
if (mSTrackLeaks.isChecked()) { LeakCanary.install(getApplication()); } mMode = mRetainedFragment.getMode(); mCustomAsyncTask = mRetainedFragment.getCustomAsyncTask(); mObservable = mRetainedFragment.getObservable(); mSubject = mRetainedFragment.getSubject(); mSubscriber = createSubscriber(); switch (mMode) { case ASYNC_TASK: if (mCustomAsyncTask != null) { if (!mCustomAsyncTask.isCompleted()) { mCustomAsyncTask.setActivity(this); } else { mRetainedFragment.setCustomAsyncTask(null); } } break; case TIME_INTERVAL: if (mObservable != null) { mObservable.subscribeOn(Schedulers.io()) .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) .take(MAX_PROGRESS) .map(x -> x + 1) .subscribe(mSubscriber); } break; case DELAY_EMIT: if (mObservable != null) { mObservable.subscribeOn(Schedulers.io()) .delay(1, TimeUnit.SECONDS) .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) .subscribe(mSubscriber); } break; case CUSTOM_ITERATOR: if (mSubject != null) { mSubject.subscribe(mSubscriber); } default: break; } setBusy(mRetainedFragment.isBusy()); }

生命週期: onCreate -> onRestoreInstanceState -> onResume.
在onResume中設定setActivity: 因為在旋轉頁面時, 會執行onRestoreInstanceState方法, 恢復旋轉螢幕之前儲存的資料, 即mPbProgressBar的值, 此時再恢復狀態. 如果移到在onCreate時設定, 則會導致Progress值為0, 因為Activity並沒有開始恢復之前的資料.

2. 非同步任務

啟動異常任務AsyncTask, 在doInBackground中, 呼叫publishProgress顯示進度, 觸發onProgressUpdate回撥, 從而更新進度條.

public class CustomAsyncTask extends AsyncTask<Void, Integer, Void> {

    private WeakReference<MainActivity> mActivity; // 弱引用Activity, 防止記憶體洩露

    private boolean mCompleted = false; // 是否完成

    // 設定Activity控制ProgressBar
    public void setActivity(MainActivity activity) {
        mActivity = new WeakReference<>(activity);
    }

    // 判斷是否完成
    public boolean isCompleted() {
        return mCompleted;
    }

    @Override
    protected Void doInBackground(Void... params) {
        for (int i = 1; i < MainActivity.MAX_PROGRESS + 1; i++) {
            SystemClock.sleep(MainActivity.EMIT_DELAY_MS); // 暫停時間
            publishProgress(i); // AsyncTask的方法, 呼叫onProgressUpdate, 表示完成狀態
        }
        return null;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
        mActivity.get().setProgressValue(progress[0]); // 更新ProgressBar的值
        mActivity.get().setProgressPercentText(progress[0]); // 設定文字
    }

    @Override
    protected void onPreExecute() {
        mActivity.get().setProgressText("開始非同步任務..."); // 準備開始
        mCompleted = false;
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Void result) {
        mCompleted = true; // 結束
        mActivity.get().setBusy(false);
        mActivity.get().setProgressValue(0);
    }
}

注意使用WeakReference弱引用Activity, 因為執行緒的回收不太穩定, 如果持有Activity, 會導致長時間無法釋放, 導致記憶體洩露.

使用方式

    // 處理非同步執行緒的點選
    private void handleAsyncClick() {
        // 獲得非同步執行緒
        mCustomAsyncTask = new CustomAsyncTask();
        mCustomAsyncTask.setActivity(this);

        // 儲存非同步執行緒
        mRetainedFragment.setCustomAsyncTask(mCustomAsyncTask);

        // 執行非同步執行緒
        mCustomAsyncTask.execute();
    }

儲存非同步任務, 在旋轉螢幕時, 頁面重建, 可以讀取當前進度, 繼續更新.

2. 後臺服務

通過LocalBroadcastManager的Intent傳送當前狀態, 更新頁面.

public class CustomService extends IntentService {

    public static final String KEY_EXTRA_BUSY = "busy";
    public static final String KEY_EXTRA_PROGRESS = "progress";

    private LocalBroadcastManager mLbm;

    public CustomService() {
        super(CustomService.class.getSimpleName());
    }

    @Override protected void onHandleIntent(Intent intent) {
        mLbm = LocalBroadcastManager.getInstance(getApplicationContext());

        Intent broadcastIntent = new Intent(MainActivity.UPDATE_PROGRESS_FILTER);
        broadcastIntent.putExtra(KEY_EXTRA_BUSY, true);
        mLbm.sendBroadcast(broadcastIntent);

        for (int i = 1; i < MainActivity.MAX_PROGRESS + 1; ++i) {
            broadcastIntent = new Intent(MainActivity.UPDATE_PROGRESS_FILTER);
            broadcastIntent.putExtra(KEY_EXTRA_PROGRESS, i);
            mLbm.sendBroadcast(broadcastIntent);
            SystemClock.sleep(MainActivity.EMIT_DELAY_MS);
        }

        broadcastIntent = new Intent(MainActivity.UPDATE_PROGRESS_FILTER);
        broadcastIntent.putExtra(KEY_EXTRA_BUSY, false);
        broadcastIntent.putExtra(KEY_EXTRA_PROGRESS, 0);
        mLbm.sendBroadcast(broadcastIntent);
    }
}

使用方式, 先判斷進度, 後判斷狀態.

    private void handleIntentServiceClick() {
        mTvProgressText.setText("開始訊息服務...");

        Intent intent = new Intent(this, CustomService.class);
        startService(intent);
    }

...

    private BroadcastReceiver mUpdateProgressReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            if (intent.hasExtra(CustomService.KEY_EXTRA_PROGRESS)) {
                int progress = intent.getIntExtra(CustomService.KEY_EXTRA_PROGRESS, 0);
                mPbProgressBar.setProgress(progress);
                setProgressPercentText(progress);
            }

            if (intent.hasExtra(CustomService.KEY_EXTRA_BUSY)) {
                setBusy(intent.getBooleanExtra(CustomService.KEY_EXTRA_BUSY, false));
            }
        }
    };

3. RxJava

RxJava更新進度條的方法有很多種, 可以使用時間間隔, 延遲傳送, 和定製迭代器, 但是如果需要處理頁面重建的連續更新, 需要儲存PublishSubject, 使用定製迭代器即可完成.

時間間隔: 在旋轉頁面時, 會重新整理資料, 重新開始.
延遲傳送: 在旋轉頁面時, 會完成前一個傳送後, 重新開始.
定製迭代: 在旋轉頁面時, 可以正常完成連續更新.

時間間隔

    private void handleTimeIntervalClick() {
        mTvProgressText.setText("開始時間間隔...");

        mSubscriber = createSubscriber();
        mObservable = Observable.interval(1, TimeUnit.SECONDS);

        mObservable.subscribeOn(Schedulers.io())
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .take(MAX_PROGRESS)
                .map(x -> x + 1)
                .subscribe(mSubscriber);

        mRetainedFragment.setObservable(mObservable);
    }

Observable.interval觀察者, take終止條件, map資料加工.

延遲傳送

    private void handleDelayEmitClick() {
        mTvProgressText.setText("開始延遲發射...");

        mSubscriber = createSubscriber();
        mObservable = createObservable();

        mObservable.subscribeOn(Schedulers.io())
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .subscribe(mSubscriber);

        mRetainedFragment.setObservable(mObservable);
    }

觀察者傳送資料時, 會延遲一秒, 即SystemClock.sleep.

    // 建立延遲觀察者
    private Observable<Long> createObservable() {
        return Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Long>() {
            @Override public void call(Subscriber<? super Long> subscriber) {
                for (long i = 1; i < MAX_PROGRESS + 1; i++) {
                    SystemClock.sleep(EMIT_DELAY_MS);
                    subscriber.onNext(i);
                }
                subscriber.onCompleted();
            }
        });
    }

定製迭代器, 在RetainedFragment中儲存PublishSubject.

    private void handleCustomIteratorClick() {
        mTvProgressText.setText("開始定製迭代器...");

        mObservable = Observable.from(new CustomIterator());
        mSubscriber = createSubscriber();
        mSubject = PublishSubject.create();

        mObservable.subscribeOn(Schedulers.io())
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .subscribe(mSubject);

        mSubject.subscribe(mSubscriber);

        mRetainedFragment.setObservable(mObservable);
        mRetainedFragment.setSubject(mSubject);
    }

定製迭代器, 重寫next方法, 返回資料.

public class CustomIterator implements Iterable<Long> {

    private List<Long> mNumberList = new ArrayList<>();

    public CustomIterator() {
        for (long i = 0; i < MainActivity.MAX_PROGRESS; i++) {
            mNumberList.add(i + 1);
        }
    }

    @Override public Iterator<Long> iterator() {
        return new Iterator<Long>() {
            private int mCurrentIndex = 0;

            @Override public boolean hasNext() {
                return mCurrentIndex < mNumberList.size() && mNumberList.get(mCurrentIndex) != null;
            }

            @Override public Long next() {
                SystemClock.sleep(MainActivity.EMIT_DELAY_MS);
                return mNumberList.get(mCurrentIndex++);
            }

            // 不允許使用
            @Override public void remove() {
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
        };
    }
}

效果動畫

動畫

比較而言, 使用非同步任務容易造成記憶體洩露, 並且可擴充套件性比較小, 適合簡單的更新; 使用後臺服務比較重, 需要另起程序, 適合複雜的資料處理, 不適合更新頁面; 使用RxJava, 容易擴充套件, 可以控制釋放時機, 是比較不錯的選擇.

參考

That’s all! Enjoy it!