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 mTaskerQueue = new LinkedList();

//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lujun.hust@gmail.com交流，一起探讨和完善这种异步任务线程。