再议j2me进度条与线程化模型

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再议j2me进度条与线程化模型作者:FavoYang       Email:[email protected] 欢迎交流Keywords:线程化模型 j2me UI设计 内容提要:本文是《j2me进度条与线程化模型》一文的续(以后简称原文,没看过的建议看一下)。讨论了原文中使用的线程模型的不足,并针对她的缺点提出了新的改进办法并给出了改进后的实现。因原文中UI部分有灵活的扩展性,未作更改。 版权声明:本文同时发表在www.j2medev.com和我的Blog(blog.csdn.net/alikeboy)上,如果需要转载,有三个途径:1)联系我并经我同意;2)和www.j2medev.com有转载文章合作协议的 3)通过Rss聚合我的Blog。另外转载需要全文转发(包括文章的头部),不要断章取义。 正文: 前台UI如何和后台线程交互原文中模型,是一个前台的ProgressGaugeUI与后台线程无关的模型。这样设计的时候最大程度上的化简了通信的复杂性,实际上是一种单方向的模型(由BackgroundTask 向 PGUI通信)。按照这种模式的要求,程序员在Override BackgroundTask 的runTask()方法时,有义务定期的去查训前台的PGUI的运行情况,并根据这种情况做出反映。这样这种模式完全相信后台线程,将是否响应用户cancel命令的权利交给了后台线程,如果后台线程陷入麻烦没有响应了(比如访问一个很昂贵的网络连接),此时用户试图cancel也没有用,程序将会暂时的死锁,直到后台线程有时间去检查前台的状态。并且在实际情况中,到底什么时候去查询,多大的频率都是问题。在代码段中过多的此类代码,会影响对正常的流程的理解。 从下面的这个顺序图,可以看到这个具体流程: 我们需要一个方法,让我们能够强制的结束Task。这个方法由背景线程自己提供,取名叫做cancel()。当然没有任何一个方法可以强迫线程立即结束(曾经有,因为安全性问题而被取消)。所以cancel()方法往往通过关闭的资源(一个连接,一个流等)来迫使runTask发生异常被中断,runTask有义务根据自己的约定捕捉此类异常并立即退出。一图胜千言,让我们看看这种方法的流程。 很显然的,关键在于前台的线程对后台的线程进行了回调,这样就可以解决问题了。但是新的问题来了,这样做迫使我们将前台与后台线程紧密的耦合在了一起(因为要回调嘛)。能不能既实现回调又避免前台UI与后台线程的紧密耦合呢? 通过Cancelable接口降低耦合度幸好,我门可以利用接口来实现这一点。先前的模型是这样的:为了降低耦合,我们建立一个接口public interface Cancelable {    /**     * 本方法非阻塞,应该立即返回(如有必要开启新的线程)     * 此外应避免对此方法的重复调用     */    public void cancel();}接下来在ProgressObserver加入对这个方法的支持public interface ProgressObserver {    ……    ……    /**     * 设置取消Task时回调的函数对象     * @param co     */    public void setCancelalbeObject(Cancelable co);} 这样,就可以在用户按下取消按钮的时候,就可以进行对Cancelable.cancel()的回调。这样灵活性大大增强了。 新代码更新后的代码如下,除了改用以上的模型外,还对部分的BUG进行了更正,更改的地方会用不同的颜色表示。详细的用法可参见注释 /////////////////////////////////////////////////////////////////Cancelable.javapackage com.favo.ui; /** * @author Favo * * TODO To change the template for this generated type comment go to * Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates */public interface Cancelable {    /**     * 此方法非阻塞,应该立即返回(如果有必要开启新的线程)     * 此外应避免对此方法的重复调用     */    public void cancel();} ProgressObserver.java/* * Created on 2005-2-26 * * TODO To change the template for this generated file go to * Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates */package com.favo.ui; import javax.microedition.lcdui.Display; /** * @author Favo *  * 这是仿照Smart Ticket制作的进度条观察者,这个模型的优点是 * 1,低耦合度。你可以通过Form,Canvas等来实现这个接口 * 2,可中断任务的支持。是通过在内部设置flag并回调cancelObject的cancel()来实现的。后台线程可以通过查询这个flag从而知道用户是否中断过Task。 */public interface ProgressObserver {    /**     * 将进度条复位,主要为了重复利用进度条     */    public void reset();        /**     * 将进度条的值为设置最大     */    public void setMax();     /**     * 将自己绘制在屏幕上,如果进度条要开启自身的线程用于自动更新画面,      * 也在这里构造并开启绘画线程(常用于动画滚动条)     */    public void show(Display display);         /**     * 如果进度条曾经开启自身的线程用于自动更新画面,(常用于动画滚动条),在这里关闭动画线程     * 如果没有请忽略此方法     */    public void exit();     /**     * 更新进度条,参数任意     */    public void updateProgress(Object param1);     /**     * 查询进度条是否可以暂停     */    public boolean isStoppable();     /**     * 设置进度条是否可以暂停     * @param stoppable     */    public void setStoppable(boolean stoppable);     /**     * 查询用户是否暂停了任务     * @return     */    public boolean isStopped();        /**     * 设置任务暂停标记     */    public void setStopped(boolean stopped);     /**     * 设置标题     */    public void setTitle(String title);     /**     * 设置提示     */    public void setPrompt(String prompt);        /**     * 设置是否取消Task时回调的函数对象     * @param co     */    public void setCancelalbeObject(Cancelable co);} ProgressGaugeUI.java/* * Created on 2005-2-26 * Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates */package com.favo.ui; import javax.microedition.lcdui.Command;import javax.microedition.lcdui.CommandListener;import javax.microedition.lcdui.Display;import javax.microedition.lcdui.Displayable;import javax.microedition.lcdui.Form;import javax.microedition.lcdui.Gauge; /** * @author Favo * 新版本的pgUI,主要是增加了cancel task的能力,通过回调CancelableObject的 * cancel方法实现。  * Preferences - Java - Code Style - Code Templates */public class ProgressGaugeUI implements ProgressObserver, CommandListener {     private static final int GAUGE_MAX = 8;     private static final int GAUGE_LEVELS = 4;     private static ProgressGaugeUI pgUI;     private Form f;     private Gauge gauge;     private Command stopCMD;     boolean stopped;     boolean stoppable;        int current;        Cancelable cancelableObject;     protected ProgressGaugeUI() {       f = new Form("");       gauge = new Gauge("", false, GAUGE_MAX, 0);       stopCMD = new Command("Cancel", Command.STOP, 10);       f.append(gauge);       f.setCommandListener(this);    }     public static ProgressGaugeUI getInstance() {       if (pgUI == null) {           return new ProgressGaugeUI();       }       return pgUI;    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see com.favo.ui.ProgressObserver#reset(java.lang.Object)     */    public void reset() {       current=0;       gauge.setValue(0);       stopped=false;       setStoppable(false);       setTitle("");       setPrompt("");       cancelableObject=null;    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see com.favo.ui.ProgressObserver#updateProgress(java.lang.Object)     */    public void updateProgress(Object param1) {       // TODO Auto-generated method stub       current=(current+1)%GAUGE_LEVELS;       gauge.setValue(current * GAUGE_MAX/GAUGE_LEVELS);       if(param1!=null && param1 instanceof String){           setPrompt((String)param1);       }    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see com.favo.ui.ProgressObserver#isStoppable()     */    public boolean isStoppable() {       return stoppable;    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see com.favo.ui.ProgressObserver#setStoppable(boolean)     */    public void setStoppable(boolean stoppable) {       this.stoppable = stoppable;       if(stoppable){           f.addCommand(stopCMD);       }else{           f.removeCommand(stopCMD);       }    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see com.favo.ui.ProgressObserver#isStopped()     */    public boolean isStopped() {       // TODO Auto-generated method stub       return stopped;    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see com.favo.ui.ProgressObserver#setTitle(java.lang.String)     */    public void setTitle(String title) {       // TODO Auto-generated method stub       f.setTitle(title);    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see com.favo.ui.ProgressObserver#setPrompt(java.lang.String)     */    public void setPrompt(String prompt) {       gauge.setLabel(prompt);    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see javax.microedition.lcdui.CommandListener#commandAction(javax.microedition.lcdui.Command,     *      javax.microedition.lcdui.Displayable)     */    public void commandAction(Command arg0, Displayable arg1) {       if(arg0==stopCMD){           if(isStoppable())              if(!isStopped()){//保证仅被调用一次                  setStopped(true);                  if(cancelableObject!=null)                     cancelableObject.cancel();              }           else{              setPrompt("can't stop!");           }       }    }     /* (non-Javadoc)     * @see com.favo.ui.ProgressObserver#show(javax.microedition.lcdui.Display)     */    public void show(Display display) {       display.setCurrent(f);    }     /* (non-Javadoc)     * @see com.favo.ui.ProgressObserver#exit()     */    public void exit() {       cancelableObject=null;    }     /* (non-Javadoc)     * @see com.favo.ui.ProgressObserver#setMax()     */    public void setMax() {       gauge.setValue(GAUGE_MAX);    }     /* (non-Javadoc)     * @see com.favo.ui.ProgressObserver#setStopped(boolean)     */    public void setStopped(boolean stopped) {       this.stopped=stopped;    }        public void setCancelalbeObject(Cancelable co){       this.cancelableObject=co;    } } BackgroundTask.java/* * Created on 2005-2-26 * * TODO To change the template for this generated file go to * Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates */package com.favo.ui; import javax.microedition.lcdui.AlertType;import javax.microedition.lcdui.Displayable;import javax.microedition.lcdui.Display;import javax.microedition.lcdui.Alert;  /** * @author Favo *  * TODO To change the template for this generated type comment go to Window - * Preferences - Java - Code Style - Code Templates */public abstract class BackgroundTask extends Thread implements Cancelable {     ProgressObserver poUI;     protected Displayable preScreen;     protected boolean needAlert;     protected Alert alertScreen;     private Display display;     /*     *       */    public BackgroundTask(ProgressObserver poUI, Displayable pre,           Display display) {       this.poUI = poUI;       this.preScreen = pre;       this.display = display;       this.needAlert = false;    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see java.lang.Thread#run()     */    public void run() {       boolean taskComplete=false;       try {           taskComplete=runTask();       } catch (Exception e) {           Alert al = new Alert("undefine exception", e.getMessage(), null,                  AlertType.ALARM);           al.setTimeout(Alert.FOREVER);           display.setCurrent(al);       } finally {           if (!taskComplete&&poUI.isStoppable()) {              if (poUI.isStopped()) {//如果用户中断了程序                  if (needAlert) {                     display.setCurrent(alertScreen, preScreen);                  } else {                     display.setCurrent(preScreen);                  }              }           }           poUI.exit();       }    }     /**     * 须由用户定义的任务     * 注意!!!     * 任务如果成功的运行,应该由此方法内部负责跳转至成功画面,并返回true.     * 若任务运行失败,请设置needAlert(是否需要警报),AlertScreen(警报画面),preScreen(跳转回的前一个具体屏幕)     * 手动更新进度栏,请调用pgUI.updateProgress().     * 请确保当cancel()调用时,此方法会立即退出,并返回false(如果因为异常跳出此函数是可以接受的行为).     */    public abstract boolean runTask();     /**     * 这是一个偷懒的办法,当你构造好BackgroundTask对象后,直接调用这个方法, 可以帮助你初始化进度UI,并显示出来。之后启动你的任务线程     */    public static void runWithProgressGauge(BackgroundTask btask, String title,           String prompt, boolean stoppable, Display display) {       ProgressObserver po = btask.getProgressObserver();       po.reset();       po.setStoppable(stoppable);       if(stoppable){           po.setCancelalbeObject(btask);       }       po.setTitle(title);       po.setPrompt(prompt);       po.show(display);       btask.start();    }     public ProgressObserver getProgressObserver() {       return poUI;    }     //取消了taskComplete方法,因为runTask已经有了返回值//  //  public void taskComplete(){//     getProgressObserver().setStopped(false);//  }}  TestProgressGauge.java/* * Created on 2005-2-26 * * TODO To change the template for this generated file go to * Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates */package com.favo.ui; import javax.microedition.lcdui.Alert;import javax.microedition.lcdui.AlertType;import javax.microedition.lcdui.Command;import javax.microedition.lcdui.CommandListener;import javax.microedition.lcdui.Display;import javax.microedition.lcdui.Displayable;import javax.microedition.lcdui.Form;import javax.microedition.midlet.MIDlet;import javax.microedition.midlet.MIDletStateChangeException; /** * @author Favo *  * TODO To change the template for this generated type comment go to Window - * Preferences - Java - Code Style - Code Templates */public class TestProgressGauge extends MIDlet implements CommandListener {     /**     *       */    Display display;     Command workCmd;     Command exitCmd;     Form f;     public TestProgressGauge() {       super();       // TODO Auto-generated constructor stub       display = Display.getDisplay(this);       workCmd = new Command("compute", Command.OK, 10);       exitCmd = new Command("exit", Command.EXIT, 10);       f = new Form("Test");       f.setCommandListener(this);       f.addCommand(workCmd);       f.addCommand(exitCmd);    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see javax.microedition.midlet.MIDlet#startApp()     */    protected void startApp() throws MIDletStateChangeException {       // TODO Auto-generated method stub       display.setCurrent(f);    }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see javax.microedition.midlet.MIDlet#pauseApp()     */    protected void pauseApp() {       // TODO Auto-generated method stub     }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see javax.microedition.midlet.MIDlet#destroyApp(boolean)     */    protected void destroyApp(boolean arg0) throws MIDletStateChangeException {       // TODO Auto-generated method stub     }     /*     * (non-Javadoc)     *      * @see javax.microedition.lcdui.CommandListener#commandAction(javax.microedition.lcdui.Command,     *      javax.microedition.lcdui.Displayable)     */    public void commandAction(Command arg0, Displayable arg1) {       // TODO Auto-generated method stub       if (arg0 == workCmd) {           ProgressObserver poUI = ProgressGaugeUI.getInstance();           BackgroundTask bkTask = new BackgroundTask(poUI, arg1, display) {              public boolean runTask() {                  System.out.println("task start!");                  alertScreen = new Alert(                         "user cancel",                         "you press the cancel button and the screen will jump to the main Form",                         null, AlertType.ERROR);                  alertScreen.setTimeout(Alert.FOREVER);                  needAlert = true;                  //do something first                  getProgressObserver().updateProgress(null);//手动更新                  try {                     Thread.sleep(3000);                  } catch (Exception e) {                     e.printStackTrace();                     return false;                  }                  getProgressObserver().updateProgress("sleepd 3s...");//手动更新                  //取消了此处的手动查询点//                if (getProgressObserver().isStopped())//                   return;                  getProgressObserver().updateProgress(null);//手动更新                  //do something again                  try {                     Thread.sleep(3000);                  } catch (Exception e) {                     e.printStackTrace();                     return false;                  }                  getProgressObserver().setMax();//手动更新                  display.setCurrent(new Form("complete"));//跳转成功画面                  return true;              }               public void cancel() {                  this.interrupt();              }           };           BackgroundTask.runWithProgressGauge(bkTask, "Sleep 6s",                  "Sleep now...", true, display);       }else if(arg0==exitCmd){           try {              destroyApp(false);           } catch (MIDletStateChangeException e) {              // TODO Auto-generated catch block              e.printStackTrace();           }           notifyDestroyed();       }    } }///////////////////////////////////////////////////////////////// 

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