android 线程和线程池的介绍

什么是线程，线程是程序执行的最小单位，在同一进程下的线程共享全局和静态变量，线程不能单独执行，需要依赖进程，实现进程的调度，管理以及资源分配。

什么是进程，进程是资源分配的最小单位，进程有独立的地址空间，进程通信需要通过IPC。

线程的创建有两种方式，如下：

继承Thread类

public class TestThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread id:"+getId());
    }
}

TestThread testThread = new TestThread();
 testThread.start();

实现Runnable接口

public class TestRunnable implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("thread id:"+Thread.currentThread().getId());
    }
}

Thread thread = new Thread(new TestRunnable());
thread.start();

在实际开发中，我们需要用到多线程，多线程就需要管理，不然就会造成资源浪费，内存泄漏等等问题，我们管理就需要用到线程池ThreadPoolExecutor类。

corePoolSize 核心线程数

maximumPollSize  最大线程数量

keepAliveTime  多余空闲（除去核心线程）线程存活时长

TimeUnit   时长单位

BlockingQueue 任务队列

ThreadFactory 线程创建工厂

handler  表示当拒绝处理任务时的策略。

workQueue的类型为BlockingQueue<Runnable>，通常可以取下面三种类型：

1）有界任务队列ArrayBlockingQueue：基于数组的先进先出队列，此队列创建时必须指定大小；

2）无界任务队列LinkedBlockingQueue：基于链表的先进先出队列，如果创建时没有指定此队列大小，则默认为Integer.MAX_VALUE；

3）直接提交队列synchronousQueue：这个队列比较特殊，它不会保存提交的任务，而是将直接新建一个线程来执行新来的任务。

拒绝策略

AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException

CallerRunsPolicy：只要线程池未关闭，该策略直接在调用者线程中，运行当前被丢弃的任务。显然这样做不会真的丢弃任务，但是，任务提交线程的性能极有可能会急剧下降。

DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的一个请求，也就是即将被执行的一个任务，并尝试再次提交当前任务。

DiscardPolicy：丢弃任务，不做任何处理。

线程池的任务处理策略

如果当前线程池中的线程数目小于corePoolSize，则每来一个任务，就会创建一个线程去执行这个任务；

如果当前线程池中的线程数目>=corePoolSize，则每来一个任务，会尝试将其添加到任务缓存队列当中，若添加成功，则该任务会等待空闲线程将其取出去执行；若添加失败（一般来说是任务缓存队列已满），则会尝试创建新的线程去执行这个任务；如果当前线程池中的线程数目达到maximumPoolSize，则会采取任务拒绝策略进行处理；

如果线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止，直至线程池中的线程数目不大于corePoolSize；如果允许为核心池中的线程设置存活时间，那么核心池中的线程空闲时间超过keepAliveTime，线程也会被终止。

线程池的关闭

ThreadPoolExecutor提供了两个方法，用于线程池的关闭，分别是shutdown()和shutdownNow()，其中：

shutdown()：不会立即终止线程池，而是要等所有任务缓存队列中的任务都执行完后才终止，但再也不会接受新的任务

shutdownNow()：立即终止线程池，并尝试打断正在执行的任务，并且清空任务缓存队列，返回尚未执行的任务

常见的四种线程池

newFixedThreadPool

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int var0) {
        return new ThreadPoolExecutor(var0, var0, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue());
    }

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int var0, ThreadFactory var1) {
    return new ThreadPoolExecutor(var0, var0, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue(), var1);
}

固定大小的线程池，可以指定线程池的大小，该线程池corePoolSize和maximumPoolSize相等，阻塞队列使用的是LinkedBlockingQueue，大小为整数最大值。

该线程池中的线程数量始终不变，当有新任务提交时，线程池中有空闲线程则会立即执行，如果没有，则会暂存到阻塞队列。对于固定大小的线程池，不存在线程数量的变化。同时使用无界的LinkedBlockingQueue来存放执行的任务。当任务提交十分频繁的时候，LinkedBlockingQueue

迅速增大，存在着耗尽系统资源的问题。而且在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它也不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源，需要shutdown。

newSingleThreadExecutor

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new Executors.FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue()));
    }

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory var0) {
        return new Executors.FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue(), var0));
    }

单个线程线程池，只有一个线程的线程池，阻塞队列使用的是LinkedBlockingQueue,若有多余的任务提交到线程池中，则会被暂存到阻塞队列，待空闲时再去执行。按照先入先出的顺序执行任务。

newCachedThreadPool

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue());
    }

    public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory var0) {
        return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue(), var0);
    }

缓存线程池，缓存的线程默认存活60秒。线程的核心池corePoolSize大小为0，核心池最大为Integer.MAX_VALUE,阻塞队列使用的是SynchronousQueue。是一个直接提交的阻塞队列，    他总会迫使线程池增加新的线程去执行新的任务。在没有任务执行时，当线程的空闲时间超过keepAliveTime（60秒），则工作线程将会终止被回收，当提交新任务时，如果没有空闲线程，则创建新线程执行任务，会导致一定的系统开销。如果同时又大量任务被提交，而且任务执行的时间不是特别快，那么线程池便会新增出等量的线程池处理任务，这很可能会很快耗尽系统的资源。

newScheduledThreadPool

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int var0) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(var0);
    }

    public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int var0, ThreadFactory var1) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(var0, var1);
    }

定时线程池，该线程池可用于周期性地去执行任务，通常用于周期性的同步数据。

scheduleAtFixedRate:是以固定的频率去执行任务，周期是指每次执行任务成功执行之间的间隔。

schedultWithFixedDelay:是以固定的延时去执行任务，延时是指上一次执行成功之后和下一次开始执行的之前的时间。

如何选择线程池数量

线程池的大小决定着系统的性能，过大或者过小的线程池数量都无法发挥最优的系统性能。

当然线程池的大小也不需要做的太过于精确，只需要避免过大和过小的情况。一般来说，确定线程池的大小需要考虑CPU的数量，内存大小，任务是计算密集型还是IO密集型等因素,我们android 一般是IO密集型。所以写法如下

private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
private static final int CORE_POOL_SIZE= Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
private static final int MAX_POOL_SIZE = CPU_COUNT*2+1;
private static final int KEEP_ALIVE_TIME = 1000;

private static final ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {
    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);
    @Override
    public Thread newThread(@NonNull Runnable r) {
        return new Thread(r,"download#" + mCount.getAndIncrement());
    }
};

private final static Executor executor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,MAX_POOL_SIZE,KEEP_ALIVE_TIME,
        TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(256),threadFactory);

public void executor(Runnable runnable){
    executor.execute(runnable);
}