Part 6 App线程优化
一 Android线程调度原理剖析
1、线程调度原理
任意时刻,只有一个线程占用CPU,处于运行状态
多线程并发:轮流获取cpu使用权
JVM负责线程调度:按照特定机制分配CPU使用权
线程调度模型
分时调度模型:轮流获取、均匀分配cpu时间
抢占式调度模型:优先级高的获取,JVM采用
2、Android线程调度
nice值
Process中定义
值越小,优先级越高
默认是Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT,0
问题:只有nice值并不足够,例如app又一个前台的UI线程,有10个后台线程(优先级低,数量多),后台线程合起来也会影响前台线程
cgroup
更严格的群组调度策略(后台线程被放入后台group中,只有很小的几率使用cpu)
保证前台线程可以获取到更多的CPU资源
注意点
线程过多会导致cpu频繁切换,降低线程运行效率(不能无限制的添加子线程)
正确认识任务重要性决定任务的优先级(工作量越大,优先级越低)
优先级具有继承性(A线程中创建B线程——不指定B的优先级的化,B的优先级与A一样,在UI中创建线程要指定优先级,不然会抢占资源概率降低)
二 Android异步方式汇总
1、异步方式
Thread
最简单、常见的方式
不易复用,频繁创建销毁开销大
复杂场景不易使用
HandlerThread
自带消息循环的线程
串行执行
长时间运行,不断从队列中获取任务
IntentService
继承自Service在内部创建HandlerThread
异步、不占用主线程
优先级高,不易被系统kill
AsyncTask
Android提供的工具类
无需自己处理线程切换
需要注意版本不一致问题
线程池
java提供的线程池
易复用,减少频繁创建、销毁的时间
功能强大:定时、任务列队、并发数控制等
RxJava
由强大的Scheduler集合提供
不同类型的区分:IO密集型、CPU密集型
总结
推荐度:从前往后排列
正确场景选择正确的方式
三 Android线程优化实战
1、线程使用准则
1、严禁使用new Thread
2、提供基础线程池供各个业务栈使用(避免各个业务栈各自维护一套线程池,导致线程数过多)
3、根据任务类型选择合适的异步方式(优先级低长时间执行-HandlerThread,定时执行-线程池)
4、创建线程必须命名(方便定位线程归属,运行期Thread.currentThread().setName修改名字)
5、关键异步任务监控(异步不等于不耗时,AOP的方式来做监控)
6、重视优先级的设置(Process.setThreadPriority(),可以设置多次)
代码示例:
//线程池工具类
public class ThreadPoolUtils {
public static ExecutorService getService() {
return sService;
}
private static ExecutorService sService = Executors.newFixedThreadPool(5, new ThreadFactory() {
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread thread = new Thread(r, "ThreadPoolUtils");
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
return thread;
}
});
}
//使用
// 以下代码是为了演示修改任务的名称
ThreadPoolUtils.getService().execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT);
String oldName = Thread.currentThread().getName();
Thread.currentThread().setName("new Name");
LogUtils.i("");
Thread.currentThread().setName(oldName);
}
});
四 如何锁定线程创建者
1、锁定线程创建背景
问题:
项目变大之后收敛线程
项目源码、三方库、aar中都有线程的创建
避免恶化的一种监控预防手段(避免私自创建线程)
分析:
创建线程的问题获取堆栈
所有的异步方式,都会走到new Thread()
2、锁定线程创建方案
适合使用Hook手段
找Hook点:构造函数或者特定方法
Thread的构造函数
代码示例
//Hook线程创建构造打印相关信息
DexposedBridge.hookAllConstructors(Thread.class, new XC_MethodHook() {
@Override
protected void afterHookedMethod(MethodHookParam param) throws Throwable {
super.afterHookedMethod(param);
Thread thread = (Thread) param.thisObject;
LogUtils.i(thread.getName()+" stack "+Log.getStackTraceString(new Throwable()));
}
});
五 线程收敛优雅实践初步
1、线程收敛常规方案
根据线程创建堆栈考量合理性,使用统一线程库
各业务线下掉自己的线程库
基础库怎么使用线程:
直接依赖统一的线程库
缺点:线程库的更新可能会导致基础库更新
2、线程收敛优雅方案
基础库优雅使用线程:
基础库内部暴扣API:setExecutor
初始化的时候注入统一的线程库
示例代码:
public class LogUtils {
private static ExecutorService sExecutorService;
public static void setExecutor(ExecutorService executorService){
sExecutorService = executorService;
}
public static final String TAG = "performance";
public static void i(String msg){
if(Utils.isMainProcess(PerformanceApp.getApplication())){
Log.i(TAG,msg);
}
// 异步
if(sExecutorService != null){
// sExecutorService.execute();
}
}
}
统一线程库:
区分任务类型:IO、CPU密集型
IO密集型任务不消耗CPU,核心池可以很大
CPU密集型任务:核心池大小和CPU核心数相关(并发数超过CPU核心数会导致CPU频发切换,降低执行效率)
https://blog.csdn.net/youanyyou/article/details/78990156 (什么是CPU密集型、IO密集型?)
示例代码:
public class ThreadPoolUtils {
private int CPUCOUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
private ThreadPoolExecutor cpuExecutor = new ThreadPoolExecutor(CPUCOUNT, CPUCOUNT,
30, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<Runnable>(), sThreadFactory);
private ThreadPoolExecutor iOExecutor = new ThreadPoolExecutor(64, 64,
30, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<Runnable>(), sThreadFactory);
private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);
public Thread newThread(Runnable r) {
return new Thread(r, "ThreadPoolUtils #" + mCount.getAndIncrement());
}
};
public static ExecutorService getService() {
return sService;
}
private static ExecutorService sService = Executors.newFixedThreadPool(5, new ThreadFactory() {
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread thread = new Thread(r, "ThreadPoolUtils");
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
return thread;
}
});
}