11_Android的线程和线程池

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/wujainEW/article/details/79311524

线程在android中是一个很重要的概念,从用途上来说,线程分为主线程和子线程,主线程主要处理和界面相关的事情,而子线程则往往用于执行耗时操作。除了Thread本身以外,在Android中可以扮演线程角色的还有很多,比如AsyncTask和IntentService,同时HandlerThread也是一种特殊的线程,但是它们的本质任然是传统的线程。对于AsyncTask来说,它的底层用到了线程池。IntentService和HandlerThread底层则直接使用了线程。

不同形式的线程虽然都是线程,但是它们仍然具有不同的特性和使用场景。AnsycTask封装了线程池和Handler,它们主要是为了方便开发者在子线程中更新UI。HandlerThread是一种具有消息循环的线程,在它的内部可以使用Handler。IntentService是一个服务,系统对其进行了封装使其更方便地执行后台任务,IntentService内部采用HandlerThread来执行任务,当任务执行完毕后IntentService会自动退出。从任务执行的角度来看,IntentService的作用很像一个后天线程,但是IntentService是一种服务,它不容易被系统杀死从而可以尽量保证任务的执行,而如果是一个后台线程,由于这个时候进程中没有活动的四大组件,那么这个进程的优先级就会非常低,会很容易被系统杀死,这就是IntentService的优点。

在操作系统中,线程是操作系统调用的最小的单元,同时线程又是一种受限的系统资源,即线程不可能无限制的产生,并且线程的创建和销毁都会有相应的开销。当系统中存在大量的线程时,系统就会通过时间片轮的方式调度每个线程,因此线程不可能做到绝对的并行,除非线程量小于等于CPU的的核心数,一般来说这是不可能。试想一下,如果在一个进程中频繁地创建和销毁线程,这显然不是高效的做法。正确的做法是采用线程池,一个线程池中会缓存一定数量的线程,通过线程池就可以避免创建和销毁线程所带来的系统开销。android中的线程池来源于java,主要是通过Executor来派生特定的线程池。

11.1 主线程和子线程

主线程是指定进程间所拥有的线程,在java中默认情况下一个进程只有一个线程,这个线程就是主线程,主线程主要处理界面交互相关的逻辑,因为用户随时会和界面发生交互,因此主线程在任何时候都必须有较高的响应速度,否则就会产生一种界面卡顿的感觉。为了保持较高的响应速度,这就要求主线程中不能执行耗时的任务,这个时候子线程就派上用场了。

android沿用了java的线程模型,其中的线程也分为主线程和子线程,其中主线程也叫UI线程。主线程的作用是运行四大组件以及处理它们和用户的交互,而子线程的作用则是执行耗时任务,比如网络请求、I/O操作等。

11.2 android 中的线程形态

除了传统的Thread以外,还包含AsyncTask、HandlerThread以及IntentService,这三者的底层实现也是线程,但是它们具有特殊的表现形式,同时在使用上各有缺点。为了简化在子线程中访问UI的过程,系统提供了AsyncTask,AsyncTask经过几次修改,导致了对于不同的API版本AsyncTask具有不同的表现,尤其是多任务的并发执行上,由于这个原因,很多开发者对Asynctask的使用存在误区。

11.2.1 AsyncTask

AsyncTask是一种轻量级的异步任务类,它可以在线程池中执行后天任务,然后把执行的进度和最终结果传递给主线程并在主线程中更新UI。从实现上来说,AsyncTask封装了Thread和Handler,通过AsyncTask可以更加方便地执行后任务以及在主线程中访问UI,但是AsyncTask并适合进行特别耗时的后天任务,对于特别耗时的任务来说,建议使用线程池。

AsyncTask是一个抽象的泛型类,他提供了Params、Progress和Result这三个泛型参数,其中Params表示参数的类型,Progress表示后台任务的执行进度的类型,而Result则表示后台任务返回结果的类型,如果AsyncTask确实不需要传递具体的参数,那么这三个泛型参数可以用Void来代替。

public abstract class AsyncTask<Params,Progress,Result>.

AsyncTask提供了四个核心方法:

(1) onPreExecute(),在主线程中执行,在异步任务执行之前,此方法会被调用,一般可以做一些准备工作。

(2)doInBackground(Params...params), 在线程池中执行,此方法用于执行异步任务,params参数表示异步任务输入参数。在此方法中可以通过publicProgress方法来更新任务的进度,publicProgress方法会调用onProgressUpdate方法。publicProgress方法会调用onProgressUpdate方法。另外此方法需要返回计算结果给onProgress方法。

扫描二维码关注公众号,回复: 3409764 查看本文章

(3)onProgressUpdate(Progres...values),在主线程中执行,当后天任务的执行进度发生改变时此方法会被调用。

(4)onPostExecute(Result result),在主线程中执行,在异步任务执行之后,此方法会被调用,其中result参数是后台任务的返回值,即doInBackground的返回值。

上面这几个方法,onPreExecuete先执行,接着是doInBackground,最后才是onPostExecute。除了上述四个方法外,AsyncTask还提供了onCancelled()方法,它同样在主线程中执行,当异步任务被取消时,onCancelled()方法会被调用,这个时候onPostExecute则不会被调用。

private class DownloadFilesTask extends AsyncTask<URL,Integer,Long>{
    protect Long doInBackground(URL...urls){
        int count = urls.length;
        long totalSize = 0;
        for(int i == 0; i< count; i++){
            totalSize += Downloader.downloadFile(urls[i]);
            publishProgress((int) ((i / (float) count) * 100));
            if(isCancelled())
                break;
        }
        return totalSize;
    }
    protected void onProgressUpate(Integer...Progress){
        setProgressPercent(progress[0]);
    }
    
    protected void onPostExecute(Long result){
        showDialog(xxxx);
    }
}

在上面的代码中,实现了一个具体的AsyncTask类,这个类主要用于模拟文件下载过程,它的输入参数类型是URL,后天任务的进程参数为Integer,而后台任务的返回结果为long类型,注意到doInBackground和onProgressUpdate方法它们的参数中均包含...的字样,在java中...表示参数的数量不定,它是一种数组型参数,...的概念和C语言的...是一致的。当要执行上述下载任务时:

new DownLoadFilesTask().execute(url1,url2,url3);

在DownloadFilesTask中,doInBackground用来执行具体的下载任务并通过publicProgress方法来更新下载的进度,同时还要判断下载任务是否被外界取消了。当下载任务完成后,doInBackground会返回结果,即下载的总字节数。需要注意的是,doInBackground是线程池中执行的。onProgressUpadte用于更新界面中下载的进度,它运行在主线程,当publicProgress被调用时,此方法就会被调用。当下载任务完成后,onPostExecute方法就会被调用,它也是运行在主线程中,这个时候我们就可以在做一些提示。

AsyncTask在具体的使用过程中也是有一些条件限制。

(1) AsyncTask的类必须在主线程中加载,这就是意味着第一次访问AsyncTask必须发生在主线程,查看ActivityThread的main方法,它会调用AsyncTask的init方法,这就满足了AsyncTask的类必须在主线程中进行加载这个条件了。至于为什么必须要满足这个条件。

(2) AsyncTask的对象必须在主线程中创建。

(3) execute方法必须在UI线程调用。

(4) 不要在程序中直接调用 onPreExecute()、onPostExecute、doInBackground和onProgressUpdate方法。

(5) 一个AsyncTask对象只能执行一次,即只能调用一次execute方法,否则会保运行时异常。

(6) 在Android1.6之前,AsyncTask是串行任务的,android1.6的时候AsyncTask开始采用线程池里处理并行任务,但是从Android3.0开始,为了避免AsyncTask所带来的并发错误,AsyncTask又采用一个线程来串行执行任务。尽管如此,在Android3.0及以后,尽管如此,仍然可以通过AsyncTask的executeOnExecutor方法来并行地执行任务。

11.2.2 AsyncTask的工作原理

为了分析AsyncTask的工作原理,我们从它的execute方法开始分析,execute方法又会调用executeOnExecutor方法:

public final AsyncTask<Params,Progress,Result> execute(Params...parsms){
    return executeOnExecutor(sDefaultExecutor,params);
}

public fianl AsyncTask<Params,Progress,Result> executeOnExecutor(Executor exec,Params...params){
    if(mStatus != Status.PENDING){
        switch(mStatus){
            case RUNNING:
            throw new IllegaStateException(xxxx);
            case FINISHED:
            throw new IllegaStateException(xxxx);
        }
    }
    
    mStatus = Status.RUNNING;
    onPreExecute();
    mWorker.mParams = params;
    exec.execute(mFuture);
    return this;
}

在上面的代码中。sDefaultExecutor实际上是一个串行的线程池,一个进程中所有的AsyncTask全部在这个串行的线程池中排队执行,在executeOnExecutor方法中,AsyncTask的onPreExecute方法最先执行,然后线程池开始执行。

public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
private static class SerialExecutor implements Executor{
    final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
    Runnable mActive;
    public synchronized void execute(final Runnable r){
        mTasks.offer(new Runnable(){
           public void run(){
               try{
                   r.run();
               } finally{
                   scheduleNext();
               }
           } 
        });
        if(mActive == null){
            scheduleNext();
        }
    }
}

protected synchronized void scheduleNext(){
    if(mActive = mTasks.poil() != null){
        THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
    }
}

从SerialExecutor的实现可以分析AsyncTask的排队执行的过程。首先系统会把AsyncTask的Prams参数封装为FutureTask对象,FutureTask是一个并发类,在这里它充当了Runnable的作用。接着这个FutureTask会交给SerialExecutor的execute方法去处理,SerilExecutor的execute方法首先会把FutureTask对象插入到任务队列mTasks中,如果这个时候没有正在活动的 AsyncTask任务。那么就会调用SerialExecutor的scheduleNext方法来执行下一个AsncTask任务。同时当一个AsyncTask任务执行完成后,AsyncTask会继续执行其他任务直到所有的任务都被执行为止,从一点看,在默认情况下,AsyncTask是串行执行的。

AsyncTask中有两个线程池(SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR)和一个Handler(InternalHandler),其中线程池SerialExecutor用于任务的排队,而线程池THREAD_POOL_EXECUTOR用于真正地执行任务,InternalHandler用于将执行环境从线程池切换到主线程,其本质仍然是线程的调用过程。在AsyncTask的构造方法中有如下一段代码,由于FutureTask的run方法会调用mWorker的call方法,因此mWorker的call方法最终会在线程池中执行。

mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>(){
    public Result call() throws Exception{
        mTaskInvoked.set(true);
        Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
        return postResult(doInBackground(mParams));
    }
};

在mWorker的call方法中,首先将mTaskInvoked设为true,表示当前任务已经被调用过了,然后执行AsyncTask的doInBackground方法,接着将其返回值传给postResult方法。

private Result postResult(Result result){
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,new AsyncTaskResult<Result>(this,result));
    message.sendToTarget();
    return result;
}

postResult方法会通过sHandler发送一个MESSAGE_POST_RESULT的消息,这个ShANDLER的定义:

private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();

private static class InternalHandler extends Handler{
    @SuppressWarnings({"unchecked" , "RawUseOfparameterizedType"})
    @Override
    public void handleMessage(Message msg){
        AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;
        switch (msg.what){
            case MESSAGE_POST_RESULT:
            result.mTask.finish(result.mData[0]);
            break;
            case MESSAGE_POST_PROGRESS:
            result,mTask.onProgressUpdate(result.mData);
            break;
        }
    }
}

可以发现,sHandler是一个静态的Handler对象,为了能够将执行环境切换到主线程,这就要求sHandler这个对象必须在主线程中创建。由于静态成员会在加载类的时候进行初始化,因此这就变相要求AsyncTask的类必须在主线程中加载,否则同一个进程中的AsyncTask都将无法正常工作。sHandler收到MESSAGE_POST_RESUL消息后会调用AsyncTask的finish方法:

private void finish(Result result){
    if(isCancelled){
        onCancelled(result);
    } else{
        onPostExeecute(result);
    }
    mStatus = Status.FINISHED;
}

AsyncTask的finish方法的逻辑比较简单,如果AsyncTask被取消执行了,那么就调用onCanceled方法,否则就调用onPostExecute方法,可以看到doInBackground的返回结果会传递给onPostExecute方法。

通过分析AsyncTask的源码,可以进一步确定,从android3.0开始,默认情况下AsysncTask的却是串行执行的。

单击按钮的时候同时执行5个AsyncTask任务,每个AsyncTask会休眠3s来模拟耗时操作,同时把每个Asynctask执行的时间打印出来,这样我们就能观察出AsyncTask到底是串行还是并行执行。

@Override
public void onClick(View v){
    if(v == mButton){
        new MyAsyncTask("Asynctask#1").execute("");
        new MyAsyncTask("Asynctask#1").execute("");
        new MyAsyncTask("Asynctask#1").execute("");
        new MyAsyncTask("Asynctask#1").execute("");
        new MyAsyncTask("Asynctask#1").execute("");
    }
}

private static class MyAsyncTask extends AsyncTask<String , Integer,String>{
    private String mName = "AsyncTask";
    public MyAsyncTask(String name){
        super()
        mName = name;
    }
    
    @Override
    protected String doInBackground(String...params){
        try{
            Thread.sleep(3000);
        } catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return mName;
    }
    
    @Override
    protected void onProstExecute(String result){
        super.onPostExecute(result);
        SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat(yyyy-MM-ddd HH:mm:SS);
    }
}

观察结果为 5个AsyncTask共耗时15s且时间间隔为3s,很显然是串行执行的。

为了让AsyncTask可以在Android3.0 及以上版本上并行,可以采用executeOnExecutor方法,需要注意的是这个方法是Android3.0新添加的方法,并不能在低版本上使用。

@TargetApi(Build.VERSION_CODES_HONEYCOME)
@Override
public void onClick(View v){
    if(v == mButton){
        if(Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES_HONEYCOMB){
            new MySyncTask("AsyncTask#1").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"");
            
             new MySyncTask("AsyncTask#2").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"");
             
              new MySyncTask("AsyncTask#3").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"");
              
               new MySyncTask("AsyncTask#4").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"");
               
                new MySyncTask("AsyncTask#5").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"");
        }
    }
}

11.2.3 HandlerThread

HandlerThread 继承了Thread,它是一种可以使用Handler的Thread,它的实现也很简单,就是在run方法中通过Looper.prepare()来创建消息队列,并通过Looper.loop()来开启消息循环,这样在实际的使用中就允许在HandlerThread中创建Handler了。HandlerThread的run方法:

public void run(){
    mTid = Process.myTid();
    Looper.prepare();
    synchronized(this){
        mLooper = Looper.myLooper();
        notifyAll();
    }
    Process.setThreadPriority(mPriority);
    onLooperPrepared();
    Looper.loop();
    mTid = -1;
}

从HandlerThread的实现来看,它和普通的Thread有显著的不同之处。普通Thread主要用于在run方法中执行一个耗时操作任务,而HandlerThread在内部创建了消息队列,外界需要通过Handler的消息方式来通知HandlerThread执行一个具体的任务。HandlerThread是一个很有用的类,它在Android中的一个具体的使用场景是IntentService。由于HandlerThread的run方法是一个无限循环,因此当明确不需要在使用HandlerThread时,可以通过它的quit或者quitSafely方法来终止线程的执行。

11.2.4 IntentService

IntentService是一种特殊的Service,它继承了Service并且它是一个抽象类,因此必须创建它的子类才能使用IntentService。IntentService可用于执行后台耗时的任务,当任务执行后它会自动停止,同时由于IntentService是服务的原因,这导致它的优先级比单纯的线程要高很多,所以IntentService比较适合执行一些高优先级的后台任务,因为优先级高的不容易被系统杀死。在实现上,IntentService封装了HandlerThread和Handler,这一点可以从onCrate可以看出:

public void onCreate(){
    super.onCreate();
    HandlerThread thread = new HandlerThread(IntentSerivce["+ mName +"]");
    thread.start();
    mServiceLooper = thread.getLooper();
    mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
}

当IntentService被第一次启动时,它的onCreate方法会被调用,onCreate方法会创建一个HandelrThread,然后使用它的Looper来构造一个Handler对象mServiceHandler,这样通过mServiceHandler发送的消息最终都会在HandlerThread中执行,从这个角度来看,IntentService也可以用于执行后台任务。每次启动IntentService,它的onStartCommand方法就会调用一次,IntentService在onStartCommand中处理每个后台任务的Intent。下面看一下onStartCommand方法是如何处理外界Intent的,onStartCommand调用了onStart,onStart方法的实现如下所示。

public void onStart(Intent intent , int startId){
    Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
    msg.arg1 = startId;
    msg.obj = intent;
    mServiceHandler.sendMessage(msg);
}

可以看出,IntentService仅仅是通过是通过mServiceHandler发送了一条消息,这个消息会在HandlerThread中被处理。mServiceHandler收到消息后,会将Intent对象传递给onHandlerInttent方法去处理。注意这个Intent对象的内容和外界的start对象的内容和外界的startService(intent)中的intent的内容是完全一致的,通过这个Intent对象即可解析出外界启动IntentService时所传递的参数,通过这些参数就可以区分具体的后台任务,这样在onHandleIntent方法中就可以对不同的后台任务做处理了。当onHandleIntent方法执行结束后,IntentService会通过stopSelf(int startId)方法来尝试停止服务。这里之所以采用stopSelf(int startId)而不是stopSelf()来停止服务,那是因为stopSelf()会立刻停止服务,而这个时候可能还有其他消息未处理,stopSelf(int selfId)则会等待所有的消息都处理完毕后才终止服务。一般来说,stopSelf(int selfId)在尝试停止服务之前会判断最近启动服务的次数是否和startId相等,如果相等就立刻停止服务,不相等则不停止服务,这个策略可以从AMS的stopServiceToken方法的实现找到依据。

IntentService的onHandleIntent方法是一个抽象方法,它需要我们在子类中实现,它的作用是从Intent参数中区分具体的任务并执行这些任务。如果目前只存在一个后台任务,那么onHandleIntent方法执行完这个任务后,stopSelf(int startId)就会直接停止服务;如果目前存在多个后台任务,那么当onHandleIntent方法执行完最后一个任务时,stopSelf(int startId)才会直接停止服务。另外,由于每执行一个后台任务就必须启动一次IntentService,而IntentService内部则通过消息的方式向HandlerThrad请求执行任务,Handler中的Looper是顺序处理消息的,这就意味着IntentService也是顺序执行后台任务的,当有多个后台任务同时存在时,这些后台任务会按照外界发起的顺序排队执行。

下面通过一个示例来进一步说明IntentService的工作方式,首先派生一个IntentService的子类,比如LocalIntentService,它的实现如下所示。

public class LocalIntentService extends IntentService{
    private static final String TAG = "LocalIntentService";
    public LocalIntentService(){
        super(TAG);
    }
    
    @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent){
        String action = intent.getStringExtra("task_action");
        SystemClock.sleep(3000);
        if("com.ryg.action.TASK1".equals(action)){
            
        }
    }
    
    @Override
    public void onDestroy(){
        super.onDestroy();
    }
}

这里对LocalIntentService的实现做一下简单的说明。在onHandleIntent方法中会从参数中解析出后台任务的标识,即ask_action字段代表的内容,然后根据不同的任务标识来执行具体的后台任务,另外为了验证IntentService的停止时机,这里在OnDestroy中打印了一句日志。LocalIntentService实现完成了以后,就可以在外界请求执行后台任务了:

Intent service = new Intent(this,LocalIntentService.class);
service.puExtra("task_action","com.ryg.action.TASK1");
startService(service);
service.putExtra("task_action","com.ryg.action.TASK2");
startService(service);
service.putExtra("task_action","com.ryg.action.TASK3");
startService(service);

运行后,从日志可以看出,三个后台任务是排队执行的,它们的执行顺序是它们发起请求的顺序,另外一点是当最后一个任务执行完毕后,LocalIntentService才真正的停止。

11.3 Android中的线程池

线程池的优点: (1) 重用线程池中的线程,避免因为线程的创建和销毁所带来的性能开销

(2) 能有效控制线程池的最大并发数,避免大量的线程之间因互相抢占系统资源而导致的阻塞现象。

(3) 能够对线程进行简单的管理,并提供定时执行以及指定间隔环执行等功能。

Android中线程池的概念来自java的Executor,Executor是一个接口,真正的线程池的实现是ThreadPoolExecutor。ThreadPoolExecutor提供了一系列参数来配置线程池,通过不同的参数可以创建不同的线程池,从线程池功能特性上来说,Android的线程池主要分为4类,这4类线程池可以通过Executor所提供的工厂方法来得到。由于Android中的线程池都是直接或者间接通过配置ThreadPoolExecutor来实现的。

11.3.1 ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor是线程池的真正的实现,它的构造方法提供了一系列参数来配置线程池,下面介绍ThreadPoolExecutor的构造方法中各个参数的含义,这些参数将会直接影响到线程池的功能特性:

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,ElockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory)

corePoolSize

线程池的核心线程数,默认情况下,核心线程会在线程池中一直存活,即使它们处于闲置状态。如果将ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeQut属性设置为ture,那么闲置的核心线程在等待新任务到来时会有超时策略,这个时间间隔由keepAliveTime所指定,当等待时间超过keepAliveTime所指定的时长后,核心线程就会被终止。

maximumPoolSize

线程池所能容纳的最大的线程数,当活动线程数达到这个数值后,后续的新任务将会被阻塞。

keepAliveTime

非核心线程闲置时超时时长,超过这个时长,非核心线程就会被回收。当ThreadPoolExecutor的Executor的allowCoreThreadTimeQut属性设置为true,keepAliveTime同样会作用于核心线程。

unit

用于指定keepAliveTime参数的时间单位,这是一个枚举,常用的有TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)、TimeUnit.SECONDS(秒)以及TimeUnit.MINUTES(分钟)等。

workQueue

线程池中的任务队列,通过线程池的execute方法提交的Runnable对象会存储在这个参数中。

threadFactory

线程工厂,为线程池提供创建新线程的功能。ThreadFactory是一个接口,它只有一个方法: Thread new Theread(Runnable r)。

除了上面的这些主要参数外,ThreadPoolExecutor还有一个不常有的参数 RejectedExecutionHandler handler。当线程池无法执行新任务时,这可能是由于任务队列已满或者是无法成功执行任务,这个时候ThreadPoolExecutor会调研那个Handler的rejectedExecution方法来通知调用者,默认情况下rejectedExecution方法会直接抛出一个RejectedExecutionException。ThreadPoolExecutor为了RejectedExecutionHandler提供几个可选值: CallerRunsPolicy、AbortPolicy、DiscardPolicy和DiscarOldestPolicy,其中AbortPolicy 是默认值,它会直接抛出RejectedExecutionExection,由于handler这个参数不常用,这里就不再具体介绍了。

ThreadPoolExecutor执行任务时大致遵循如下规则:

(1)如果线程池中的线程数量未达到核心线程的数量,那么会直接启动一个核心线程来执行任务。

(2)如果线程池中的线程数量已经达到或者超过核心线程数量,那么任务会被插入到任务队列中排队等待执行。

(3)如果在步骤2中无法将任务插入任务队列中,这往往是由于任务队列已满,这个时候如果线程数量未达到线程池规定的最大值,那么会立刻启动一个非核心线程来执行任务。

(4)如果步骤3中线程数量已经达到线程池规定的最大值,那么就拒绝执行此任务,ThreadPoolExecutor会调用RejectedExecutionHandler的rejectedExecution方法来通知调用者。

ThreadPoolExecutor的参数配置在AsyncTask中有明显的体现,下面是AsyncTask中的线程池的配置情况:

private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime(0).availableProcessors();

private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT +1;
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT*2+1;
private static final int KEEP_ALIVE = 1;

private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory(){
    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);
    public Thread newThread(Runnable r){
        return new Thread(r,"AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
    }
}

private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue = new LinkedBlockQueue<Runnable>(128);

public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR = new Threadexecutor(CORE_POOL,MAXIMUM_POOL_SIZE,KEEP_ALIVE,TimeUnit.SECONDS,sPoolWorkQueue,sThreadFactory);

从上面的代码可以知道,AsyncTask对THREAD_POOL_EXECUTOR这个线程池进行了配置:

1 核心线程池数等于cpu核心数+1;

2 线程池的最大线程数为cpu核心数的2倍+1;

3 核心线程无超时机制,非核心线程在闲置时的超时时间为1秒;

4 任务队列的容量为128;

11.3.2 线程池的分类

在11.3.1节中对ThreadPoolExecutor的配置细节进行了详细的介绍,本节将接着介绍Android中最常见的四类具有不同功能特性的线程池,它们都直接或间接地通过配置ThreadPoolExecutor来实现自己的功能特性,这四类线程池分别是FixedThreadPool、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool以及SingleThreadExecutor。

1 FixedThreadPool

通过Executors的newFixedThreadPool方法来创建。它是一种线程数量固定的线程池,当线程处于空闲状态时,它们并不会被回收,除非线程池关闭了。当所有的线程都处于活动状态时,新任务都会处于等待状态,,直到有线程空闲出来。由于FixThreadPool只有核心线程并且这些核心线程不会被回收,这意味着它能够更加快速地响应外界的请求。newFixedThreadPool方法的实现如下,可以发现FixedThreadPool中只有核心线程并且这些核心线程没有超时机制,另外任务队列也是没有大小限制的。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThread){
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads,nThreads,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>();
}

2 CachedThreadPool

通过Executors的newCachedThreadPool方法方法来创建。它是一种线程数量不定的线程池,它只有非核心线程,并且其最大线程数为Integer.MAX_VALUE。由于Integer.MAX_VALUE是一个很大的数,实际上就相当于最大线程数可以任意大。当线程池中的线程都处于活动状态时,线程池会创建新的线程来处理新任务,否则就会利用空闲的线程来处理新任务。线程池中的空闲线程都有超时机制,这个超时时长为60秒,超时60秒闲置线程就会被回收。和FixedThreaPool不同的是,CachedThreadPool的任务队列其实相对于一个空集合,这将导致任何任务都会立即被执行,因为在这种场景下SynchronousQueue是无法插入任务的。SynchronousQueue是一个特殊的队列,在很多情况下可以把它理解为一个无法存储元素的队列。从CachedThreaPoll的特性来看,这类线程池比较适合执行大量的耗时较少的任务。当整个线程池处于闲置状态时,线程池中的线程都会超时而被停止,这个时候CachedThreadPool线程池都处于闲置状态时,线程池的线程都会超时而被停止,这个时候CachedThreadPool中实际上是没有任何线程的,它几乎不占用任何系统资源的。

public static ExecutorService newCachedThreadPool(){
    return new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L,TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>);
}

3 ScheduledThreadPool

通过Executors的newScheduledThreadPool方法来创建。它的核心线程数量是固定的,而非核心线程数是没有限制的,并且当非核心线程闲置时会被立即回收。ScheduleThreadPool这类线程池主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务:

public static ScheduledThreadService new ScheduledThreadPool(int corePoolSize){
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

publci ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize){
    super(corePoolSize,Integer.MAX_VALUE,0,NANOSECONDS,NE DelyedWorkQueue);
}

4 SingleThreadExecutor

通过ExecutorsnewSingleThreadExecutor方法来创建。这类线程池内部只有一个核心线程,它确保所有的任务都在同一个线程中按顺序执行。SingleTheradExecutor的意义在于统一所有的外界任务到一个线程中,这使得这些任务之间不需要处理线程同步的问题。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(){
    return new FinalizableDelegateExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1,1,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockIngQueue<Runnable>()));
}

上面对Android中常见的4种线程池进行了详细的介绍,除了上面系统提供的4类线程池以外,也可以根据时机 需要灵活地配置线程池。下面的代码演示了系统配置的4种线程池的典型使用方法。

Runnable command = new Runnable(){
    @Override
    public void run(){
        SystemClock.sleep(2000);
    }
};

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);
fixedThradPool.execute(command);

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThradpPool();
cachedThreadPool.execute(command);

ScheduleExecutorService ScheduleThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(4);

//200ms 后执行command
scheduleThreadPool.schedule(command,2000,TimeUnit.MillISECONDS);
//延迟10ms后每隔1000ms执行一次command
scheduleThreadPool.scheduleAtFixedRate(command,10,1000,TimeUnit.MILLISSECONDS);

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
singleThreadExecutor.execute(command);

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/wujainEW/article/details/79311524