Android开发笔记（一百四十三）任务调度JobScheduler

jiffes 2019-01-29

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任务调度

App除了通过屏幕向用户展示可交互的界面元素之外，还经常需要在后台做些背地里做的事情，比如说精密计算、文件下载、统计分析、数据导入、状态监控等等，这些用户看不到的事一般放在Service中处理。

然而有时候我们希望在特定情况下再启动事务，比如说延迟若干时间之后，或者等手机空闲了再运行，这样一方面不会在系统资源紧张之时喧宾夺主，另一方面也起到削峰填谷提高系统效率的作用。对于这些额外的条件要求，Service并不能直接支持，往往需要加入其他手段，才能较好地满足相关的运行条件，比如：
一、对于延迟时间执行，通常考虑利用系统的闹钟管理器AlarmManager进行定时管理，有关AlarmManager的说明参见《Android开发笔记（五十）定时器AlarmManager》。
二、对于是否联网、是否充电、是否空闲，一般要监听系统的相应广播，常见的系统广播说明如下：
1、网络状态变化需要监听系统广播android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE；
2、设备是否充电需要监听系统广播Intent.ACTION_POWER_CONNECTED也就是android.intent.action.ACTION_POWER_CONNECTED；
3、设备是否空闲需要监听系统广播Intent.ACTION_SCREEN_OFF也就是android.intent.action.SCREEN_OFF；

可是要想给Service补充以上条件，势必加大了程序逻辑的复杂度，一会儿注册这个事件，一会儿注册那个事件，工程代码将变得不易维护。有鉴于此，Android从5.0开始，增加支持一种特殊的机制，即任务调度JobScheduler，该工具集成了常见的几种运行条件，开发者只需添加少数几行代码，即可完成原来要多种组件配合的工作。

任务调度机制由三个工具组成，首先是JobInfo，它指定了一个任务的概要信息，比如何时启动，启动时需要满足什么条件等等；其次是JobScheduler，它是系统提供的任务调度服务，它的实例从系统服务Context.JOB_SCHEDULER_SERVICE中获得；最后是JobService，它描述了该任务内部的具体业务逻辑，它的运行时刻由JobScheduler根据JobInfo指定的条件而计算决定。下面分别说明这三个工具的编码过程：

JobInfo

任务信息的运行条件由JobInfo.Builder来构造，下面是Builder的函数说明：
构造函数：指定该任务来源与目的，与Intent类似，第二个参数指定了开发者自定义的JobService。
setRequiredNetworkType：设置需要的网络条件，有三个取值：JobInfo.NETWORK_TYPE_NONE（无网络时执行，默认）、JobInfo.NETWORK_TYPE_ANY（有网络时执行）、JobInfo.NETWORK_TYPE_UNMETERED（网络无需付费时执行）
setPersisted：重启后是否还要继续执行，此时需要声明权限RECEIVE_BOOT_COMPLETED，否则会报错“java.lang.IllegalArgumentException: Error: requested job be persisted without holding RECEIVE_BOOT_COMPLETED permission.”而且RECEIVE_BOOT_COMPLETED需要在安装的时候就要声明，如果一开始没声明，而在升级时才声明，那么依然会报权限不足的错误。
setRequiresCharging：是否在充电时执行
setRequiresDeviceIdle：是否在空闲时执行
setPeriodic：设置时间间隔，单位毫秒。该方法不能和setMinimumLatency、setOverrideDeadline这两个同时调用，否则会报错“java.lang.IllegalArgumentException: Can't call setMinimumLatency() on a periodic job”，或者报错“java.lang.IllegalArgumentException: Can't call setOverrideDeadline() on a periodic job”。
setMinimumLatency：设置至少延迟多久后执行，单位毫秒。
setOverrideDeadline：设置最多延迟多久后执行，单位毫秒。
build：完成条件设置，返回构建好的JobInfo对象。

JobScheduler

任务调度的实例从系统服务Context.JOB_SCHEDULER_SERVICE中获得，代码举例如下：

		JobScheduler js = (JobScheduler) getSystemService(Context.JOB_SCHEDULER_SERVICE);

获得任务调度实例后，即可进行任务调度操作，下面是任务调度的相关方法：
schedule：把指定的JobInfo对象放入调度队列，并在条件满足时触发该对象中定义的JobService。
cancel：取消指定编号的任务。
cancelAll：取消所有任务。
getAllPendingJobs：获取所有挂起（即尚未执行）的任务。

JobService

任务服务是一种特殊的Service，它描述了该任务内部的具体业务逻辑，需要开发者重写的方法如下：
onStartJob：在任务开始执行时触发。返回false表示执行完毕，返回true表示需要开发者自己调用jobFinished方法通知系统已执行完成。
onStopJob：在任务停止执行时触发。

JobService内部另外实现了两个方法，说明如下

1、onBind方法，源码如下所示

    public final IBinder onBind(Intent intent) {
        return mBinder.asBinder();
    }

JobService实现了onBind方法，表示任务调度在工作的时候，JobService是通过绑定方式启动的。

2、jobFinished方法，源码如下所示

    public final void jobFinished(JobParameters params, boolean needsReschedule) {
        ensureHandler();
        Message m = Message.obtain(mHandler, MSG_JOB_FINISHED, params);
        m.arg2 = needsReschedule ? 1 : 0;
        m.sendToTarget();
    }

因为JobService由系统触发，不是在App的主线程中，所以这里通过Message机制与主线程进行通信。

启动方式

由于JobService继承自Service，因此既可以把它当作专门的调度服务来启动，也可以把它当作普通的服务来启动。

在Service外部进行调度

在Activity代码中增加任务调度，需要声明JobInfo对象，并通过JobScheduler进行调度，具体代码如下所示：

	//将任务作业发送到作业调度中去
	public void scheduleJob() {
		Log.d(TAG, "scheduleJob");
		JobInfo.Builder builder = new JobInfo.Builder(0, 
				new ComponentName(this, SimpleJobService.class));
		//设置需要的网络条件，默认为JobInfo.NETWORK_TYPE_NONE即无网络时执行
		//NETWORK_TYPE_NONE
		builder.setRequiredNetworkType(JobInfo.NETWORK_TYPE_ANY);
		//builder.setPersisted(true); //重启后是否还要继续执行
		builder.setRequiresCharging(false); //是否在充电时执行
		builder.setRequiresDeviceIdle(false); //是否在空闲时执行
		//builder.setPeriodic(1000); //设置时间间隔，单位毫秒
		//setPeriodic不能和setMinimumLatency、setOverrideDeadline这两个同时调用
		//否则会报错“java.lang.IllegalArgumentException: Can't call setMinimumLatency() on a periodic job”
		//“java.lang.IllegalArgumentException: Can't call setOverrideDeadline() on a periodic job”
		builder.setMinimumLatency(500); //设置至少延迟多久后执行，单位毫秒
		builder.setOverrideDeadline(3000); //设置最多延迟多久后执行，单位毫秒
		JobInfo ji = builder.build();
		JobScheduler js = (JobScheduler) getSystemService(Context.JOB_SCHEDULER_SERVICE);
		js.schedule(ji);
	}

该方式用到的JobService代码例子如下所示：

	public class SimpleJobService extends JobService {
	private final static String TAG = "SimpleJobService";
	private Handler mHandler = new Handler() {
		@Override
		public void handleMessage(Message msg) {
			try {
				Thread.sleep(5000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			JobParameters param = (JobParameters) msg.obj;
			jobFinished(param, true);
			Log.d(TAG, "jobFinished");
		}
	};
	@Override
	public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
		Log.d(TAG, "onStartCommand");
		return START_NOT_STICKY;
	}
	@Override
	public boolean onStartJob(JobParameters params) {
		Log.d(TAG, "onStartJob");
		Message message = Message.obtain();
		message.obj = params;
		mHandler.sendMessage(message);
		//返回false表示执行完毕，返回true表示需要开发者自己调用jobFinished方法通知系统已执行完成
		return true;
	}
	@Override
	public boolean onStopJob(JobParameters params) {
		//停止，不是结束。jobFinished不会直接触发onStopJob
		//必须在“onStartJob之后，jobFinished之前”取消任务，才会在jobFinished之后触发onStopJob
		Log.d(TAG, "onStopJob");
		mHandler.removeMessages(0);
		return true;
	}
}

以上代码需要注意的是：
1、因为系统服务是通过绑定方式启动JobService，所以此时onStartCommand方法永远不会执行；
2、onStopJob顾名思义是在任务停止时触发，但是直接调用jobFinished方法并不能触发onStopJob。原因是onStopJob的触发是有条件的，首先这里的停止指的是取消任务而不是完成任务；其次必须在“onStartJob之后，jobFinished之前”取消任务，才会在jobFinished之后触发onStopJob。

另外注意在AndroidManifest.xml中补充服务声明：

        <service
            android:name=".service.SimpleJobService"
            android:permission="android.permission.BIND_JOB_SERVICE" />

在Service内部进行调度

如果Activity通过常规的startService方法启动JobService，那么就得JobService自己在onStartCommand方法中进行任务调度了。除了对onStartCommand的处理存在区别之外，其它代码与上一种方式基本相同，完整的JobService代码如下所示：

public class MultiJobService extends JobService {
	private final static String TAG = "MultiJobService";
	private Handler mHandler = new Handler() {
		@Override
		public void handleMessage(Message msg) {
			JobParameters param = (JobParameters) msg.obj;
			jobFinished(param, true);
			Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), MainActivity.class);
			intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
			startActivity(intent);
		}
	};
	@Override
	public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
		Log.d(TAG, "onStartCommand");
		scheduleJob();
		return START_NOT_STICKY;
	}
	@Override
	public boolean onStartJob(JobParameters params) {
		Log.d(TAG, "onStartJob");
		Message message = Message.obtain();
		message.obj = params;
		mHandler.sendMessage(message);
		//返回false表示执行完毕，返回true表示需要开发者自己调用jobFinished方法通知系统已执行完成
		return true;
	}
	@Override
	public boolean onStopJob(JobParameters params) {
		Log.d(TAG, "onStopJob");
		mHandler.removeMessages(0);
		return true;
	}
	//将任务作业发送到作业调度中去
	public void scheduleJob() {
		Log.d(TAG, "scheduleJob");
		JobInfo.Builder builder = new JobInfo.Builder(0, 
				new ComponentName(this, MultiJobService.class));
	  //设置需要的网络条件，默认为JobInfo.NETWORK_TYPE_NONE即无网络时执行
		builder.setRequiredNetworkType(JobInfo.NETWORK_TYPE_ANY);
		//重启后是否还要继续执行，此时需要声明权限RECEIVE_BOOT_COMPLETED
		//否则会报错“java.lang.IllegalArgumentException: Error: requested job be persisted without holding RECEIVE_BOOT_COMPLETED permission.”
		//而且RECEIVE_BOOT_COMPLETED需要在安装的时候就要声明，如果一开始没声明，在升级时才声明，那么依然会报权限不足的错误
		builder.setPersisted(true);
		builder.setRequiresCharging(false); //是否在充电时执行
		builder.setRequiresDeviceIdle(false); //是否在空闲时执行
		builder.setPeriodic(1000); //设置时间间隔，单位毫秒
		JobInfo ji = builder.build();
		JobScheduler js = (JobScheduler) getSystemService(Context.JOB_SCHEDULER_SERVICE);
		js.schedule(ji);
	}
}

另外注意在AndroidManifest.xml中补充服务声明：

        <service
            android:name=".service.MultiJobService"
            android:permission="android.permission.BIND_JOB_SERVICE" />

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