WorkManager 简述

service一直被用来做后台运行的操作，包括一些保活，上传数据之类的，这个后台运行的弊端很多，比如耗电，比如设计用户隐私之类的，谷歌对这些后台行为进行了一些处理，从Android Oreo(API 26) 开始，如果一个应用的目标版本为Android 8.0，当它在某些不被允许创建后台服务的场景下，调用了Service的startService()方法，该方法会抛出IllegalStateException。并且出台了一些新政策：

1、2018年8月: 所有新开发应用的target API level必须是26(Android 8.0)甚至更高。
2、2018年11月: 所有已发布应用的target API level必须更新至26甚至更高。
3、2019年起: 在每一次发布新版本的Android系统之后，所有新开发以及待更新的应用都必须在一年内将target API level调整至对应的系统版本甚至更高。

如果想继续使用service，必须调用Context.startForegroundService()，在前台启动新服务，系统创建服务，应用有五秒的时间来调用该服务的 startForeground() 方法以显示新服务的用户可见通知。如果应用在此时间限制内未调用 startForeground()，则系统将停止服务并声明此应用为 ANR。所以，在不久的将来，service的使用范围会越来越小，取而代之的，是谷歌推出的新的技术：WorkManager。
WorkManager 在工作的触发器满足时, 运行可推迟的后台工作。WorkManager会根据设备API的情况，自动选用JobScheduler, 或是AlarmManager来实现后台任务，WorkManager里面的任务在应用退出之后还可以继续执行，这个技术适用于在应用退出之后任务还需要继续执行的需求，对于在应用退出的之后任务也需要终止的需求，可以选择ThreadPool、AsyncTask。

WorkManager相关类

Worker
任务的执行者，是一个抽象类，用于指定需要执行的具体任务，需要实现doWork() 这一个方法，它是执行在一个单独的后台线程里的。所有需要在后台执行的任务都在这个方法里完成。
doWork()函数的返回值：

Worker.Result.SUCCESS:任务执行成功。
Worker.Result.FAILURE:任务执行失败。
Worker.Result.RETRY:任务需要重新执行，如果出现这个返回结果，就需要与WorkRequest.Builder中的setBackoffCriteria()函数一起使用。

WorkRequest
代表一个单独的任务，对Worker任务进行包装，一个WorkRequest对应一个Worker类。可以通过WorkRequest来给Worker类添加约束细节，比如设备是否空闲，设备电池是否不应低于临界阈值，指定设备在充电时是否启动任务等等。WorkRequest是一个抽象类，具体要使用两个子类：OneTimeWorkRequest(任务只执行一遍)、PeriodicWorkRequest(任务周期性的执行)。

WorkManager
主要管理任务请求和任务队列，将WorkRequest加入任务队列。通过WorkManager来调度任务，以分散系统资源的负载。

WorkStatus
当 WorkManager 把任务加入队列后，会为每个WorkRequest对象提供一个 LiveData， LiveData 持有 WorkStatus，包含有任务的状态和任务的信息

引用

在build.gradle中，引用workManager:

 implementation "android.arch.work:work-runtime:1.0.0-alpha07"

版本可以选用最新的

定义 Worker

新建一个jave类：MyWorker，继承自Worker，必须实现doWork()方法，要在这个方法里，操作后台任务，

public class MyWorker extends Worker
{
    String tag = MyWorker.class.getSimpleName();
    @NonNull
    @Override
    public Result doWork()
    {
        return Result.SUCCESS;
    }

    @Override
    public void onStopped(boolean cancelled)
    {
        super.onStopped(cancelled);
        Log.e(tag,"Worker Stopped");
    }

}

定义WorkRequest

在主Activity中，定义WorkRequest，具体可以选择两个子类，OneTimeWorkRequest(任务只执行一遍)、PeriodicWorkRequest(任务周期性的执行)，比如：

 PeriodicWorkRequest request = new PeriodicWorkRequest.Builder(MyWorker.class, 15, TimeUnit.SECONDS).build();

这里有一个注意点：这个周期任务，最小周期是15分钟，源码：

 /**
     * The minimum interval duration for {@link PeriodicWorkRequest} (in milliseconds).
     */
    public static final long MIN_PERIODIC_INTERVAL_MILLIS = 15 * 60 * 1000L; // 15 minutes.

 public void setPeriodic(long intervalDuration, long flexDuration) {
        if (intervalDuration < MIN_PERIODIC_INTERVAL_MILLIS) {
            Logger.warning(TAG, String.format(
                    "Interval duration lesser than minimum allowed value; Changed to %s",
                    MIN_PERIODIC_INTERVAL_MILLIS));
            intervalDuration = MIN_PERIODIC_INTERVAL_MILLIS;
        }

       ....
    }

加入队列

已经将Worker与WorkRequest相关联，现在定义WorkManager，将WorkRequest加入队列，

 //任务入队，WorkManager调度执行
        WorkManager.getInstance().enqueue(request);

传入数据

前台和后台服务，有时候需要传入数据，在Activity定义Data，将需要传入的数据包装一下，然后通过WorkRequest的setInputData()传入

        Data data = new Data.Builder().putInt("params1", 1).putString("params2", "hello").build();

         PeriodicWorkRequest request = new PeriodicWorkRequest.Builder(MyWorker.class, 15, TimeUnit.SECONDS)
                .setInputData(data)
                .build();

这个传入的值，可以在Worker中获取

public class MyWorker extends Worker
{
    String tag = MyWorker.class.getSimpleName();
    @NonNull
    @Override
    public Result doWork()
    {
        int params1 = getInputData().getInt("params1",0);
        String params2 = getInputData().getString("params2");
        Log.d(tag,"获得参数:"+params1+","+params2);
        return Result.SUCCESS;
    }

    @Override
    public void onStopped(boolean cancelled)
    {
        super.onStopped(cancelled);
        Log.e(tag,"Worker Stopped");
    }

}

返回数据

后台在处理完任务以后，可以返回一些数据，返回数据，传出数据需要使用outputData()，具体还是在Worker的doWork()方法里

 Data resultData = new Data.Builder()
                .putString("result","success").build();
        setOutputData(resultData);

处理WorkStatus

当 WorkRequest入列后，WorkManager 会给它分配一个 work ID，WorkManager可以通过WorkRequest的id，获取到WorkRequest的WorkStatus，返回的是LiveData 形式：

  WorkManager.getInstance().getStatusById(request.getId()).observe(this, new android.arch.lifecycle.Observer<WorkStatus>()
        {
            @Override
            public void onChanged(@Nullable WorkStatus workStatus)
            {
                if (workStatus != null && workStatus.getState() != null)
                {
                    Log.d("MainActivity", workStatus.getState() + "");
                }
            }
        });

WorkStatus 的state包括：

/**
 * The current state of a unit of work.
 */
public enum State {

    /**
     * The state for work that is enqueued (hasn't completed and isn't running)
     */
    ENQUEUED,

    /**
     * The state for work that is currently being executed
     */
    RUNNING,

    /**
     * The state for work that has completed successfully
     */
    SUCCEEDED,

    /**
     * The state for work that has completed in a failure state
     */
    FAILED,

    /**
     * The state for work that is currently blocked because its prerequisites haven't finished
     * successfully
     */
    BLOCKED,

    /**
     * The state for work that has been cancelled and will not execute
     */
    CANCELLED;

    /**
     * Returns {@code true} if this State is considered finished.
     *
     * @return {@code true} for {@link #SUCCEEDED}, {@link #FAILED}, and {@link #CANCELLED} states
     */
    public boolean isFinished() {
        return (this == SUCCEEDED || this == FAILED || this == CANCELLED);
    }
}

WorkRequest加标签

可以通过addTag给WorkRequest加入标签，比如：

 PeriodicWorkRequest request = new PeriodicWorkRequest.Builder(MyWorker.class, 15, TimeUnit.SECONDS)
                .setInputData(data)
                .addTag("A")
                .build();
PeriodicWorkRequest request2 = new PeriodicWorkRequest.Builder(MyWorker.class, 15, TimeUnit.SECONDS)
                .setInputData(data)
                .addTag("A")
                .build();

通过addTag()，将WorkRequest成为了一个组：A组。以后可以直接控制整个组就行了，组内的每个成员都会受到影响。比如通过WorkManager的cancelAllWorkByTag(String tag):取消一组带有相同标签的任务。

取消任务

WorkManager可以通过WorkRequest的id取消或者停止任务,

WorkManager.getInstance().cancelWorkById(request.id)

WorkManager 并不一定能结束任务，因为任务有可能已经执行完毕了。
还有其他结束的方法：
cancelAllWork():取消所有任务。
cancelAllWorkByTag(String tag):取消一组带有相同标签的任务。
cancelUniqueWork( String uniqueWorkName):取消唯一任务。

添加约束

WorkManager 允许指定任务执行的环境，比如网络已连接、电量充足时等，在满足条件的情况下任务才会执行。
现在支持的约束：

public boolean requiresBatteryNotLow ()：执行任务时电池电量不能偏低。

public boolean requiresCharging ()：在设备充电时才能执行任务。

public boolean requiresDeviceIdle ()：设备空闲时才能执行。

public boolean requiresStorageNotLow ()：设备储存空间足够时才能执行。

具体代码：

 Constraints constraints = new Constraints.Builder()
                .setRequiresDeviceIdle(true)//指定{@link WorkRequest}运行时设备是否为空闲
                .setRequiresCharging(true)//指定要运行的{@link WorkRequest}是否应该插入设备
                .setRequiredNetworkType(NetworkType.UNMETERED)
                .setRequiresBatteryNotLow(true)//指定设备电池是否不应低于临界阈值
                .setRequiresCharging(true)//网络状态
                .setRequiresDeviceIdle(true)//指定{@link WorkRequest}运行时设备是否为空闲
                 .setRequiresStorageNotLow(true)//指定设备可用存储是否不应低于临界阈值
                  .addContentUriTrigger(myUri,false)//指定内容{@link android.net.Uri}时是否应该运行{@link WorkRequest}更新
                .build();

其他的都是一个boolean值，网络状态复杂一些

/**
     * 指定网络状态执行任务
     * NetworkType.NOT_REQUIRED：对网络没有要求
     * NetworkType.CONNECTED：网络连接的时候执行
     * NetworkType.UNMETERED：不计费的网络比如WIFI下执行
     * NetworkType.NOT_ROAMING：非漫游网络状态
     * NetworkType.METERED：计费网络比如3G，4G下执行。
     */

可以根据自己需要，来自由组合这些约束，在WorkRequest中，通过setConstraints设置约束

    PeriodicWorkRequest request = new PeriodicWorkRequest.Builder(MyWorker.class, 15, TimeUnit.SECONDS)
                .setInputData(data)
                .setConstraints(constraints)
                .build();

链式任务

image.png

如果处理的不是一个任务，而是一组任务，可以按照一定顺序来执行，也可以按照组合来执行，如果任务链中的任何一个任务，返回WorkerResult.FAILURE，任务链终止
按照一定顺序执行，需要使用WorkManager的then()方法，将需要执行的任务依次加入

WorkManager.getInstance()
        .beginWith(work1)
        .then(work2)
        .then(work3)
        .enqueue()

这个是依次执行，work1执行完，work2才能执行，work2执行完，work3才能执行，上一个任务的返回值就会自动转为下一个任务的参数
组合执行：如果有这样的需求：共有A、B、C、D、E这五个任务，要求 AB 串行，CD 串行，但两个串之间要并发，并且最后要把两个串的结果汇总到E。需要使用WorkContinuation的combine

OneTimeWorkRequest requestA = new OneTimeWorkRequest.Builder(ConbineWorkerA.class).build();
        OneTimeWorkRequest requestB = new OneTimeWorkRequest.Builder(ConbineWorkerB.class).build();
        OneTimeWorkRequest requestC = new OneTimeWorkRequest.Builder(ConbineWorkerC.class).build();
        OneTimeWorkRequest requestD = new OneTimeWorkRequest.Builder(ConbineWorkerD.class).build();
        OneTimeWorkRequest requestE = new OneTimeWorkRequest.Builder(ConbineWorkerE.class).build();
        //A,B任务链
        WorkContinuation continuationAB = WorkManager.getInstance().beginWith(requestA).then(requestB);
        //C,D任务链
        WorkContinuation continuationCD = WorkManager.getInstance().beginWith(requestC).then(requestD);
        //合并上面两个任务链，在接入requestE任务，入队执行
        WorkContinuation.combine(continuationAB, continuationCD).then(requestE).enqueue();

任务唯一性

有时候需要在任务队列里，同一个任务只存在一个，避免任务的重复执行，需要使用WorkManager的 beginUniqueWork 这个方法：

WorkManager.getInstance()
        .beginUniqueWork("unique", ExistingWorkPolicy.REPLACE, request)
        .enqueue()

ExistingWorkPolicy的值：
REPLACE(取消现有的序列并将其替换为新序列)
KEEP(保持现有顺序并忽略新请求)
APPEND(将新序列附加到现有序列，在现有序列的最后一个任务完成后运行新序列的第一个任务)。

参考文章：
Android8.0时代的后台任务JetPack-WorkManager详解
 Android架构组件WorkManager详解
 Android Jetpack - 使用 WorkManager 管理后台任务