在Android中有主線程和子線程的區(qū)分。主線程又稱為UI線程,主要是處理一些和界面相關(guān)的事情,而子線程主要是用于處理一些耗時比較大的一些任務(wù),例如一些網(wǎng)絡(luò)操作,IO請求等。如果在主線程中處理這些耗時的任務(wù),則有可能會出現(xiàn)ANR現(xiàn)象(App直接卡死)。
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線程池,從名字的表明含義上我們知道線程池就是包含線程的一個池子,它起到新建線程、管理線程、調(diào)度線程等作用。
既然Android中已經(jīng)有了線程的概念,那么為什么需要使用線程池呢?我們從兩個方面給出使用線程池的原因。
在Android中線程池就是ThreadPoolExecutor對象。我們先來看一下ThreadPoolExecutor的構(gòu)造函數(shù)。
我們分別說一下當前的幾個參數(shù)的含義:
第一個參數(shù)corePoolSize為 核心線程數(shù) ,也就是說線程池中至少有這么多的線程,即使存在的這些線程沒有執(zhí)行任務(wù)。但是有一個例外就是,如果在線程池中設(shè)置了allowCoreThreadTimeOut為true,那么在 超時時間(keepAliveTime) 到達后核心線程也會被銷毀。
第二個參數(shù)maximumPoolSize為 線程池中的最大線程數(shù) 。當活動線程數(shù)達到這個數(shù)后,后續(xù)添加的新任務(wù)會被阻塞。
第三個參數(shù)keepAliveTime為 線程的?;顣r間 ,就是說如果線程池中有多于核心線程數(shù)的線程,那么在線程沒有任務(wù)的那一刻起開始計時,如果超過了keepAliveTime,還沒有新的任務(wù)過來,則該線程就要被銷毀。同時如果設(shè)置了allowCoreThreadTimeOut為true,該時間也就是上面第一條所說的 超時時間 。
第四個參數(shù)unit為 第三個參數(shù)的計時單位 ,有毫秒、秒等。
第五個參數(shù)workQueue為 線程池中的任務(wù)隊列 ,該隊列持有由execute方法傳遞過來的Runnable對象(Runnable對象就是一個任務(wù))。這個任務(wù)隊列的類型是BlockQueue類型,也就是阻塞隊列,當隊列的任務(wù)數(shù)為0時,取任務(wù)的操作會被阻塞;當隊列的任務(wù)數(shù)滿了(活動線程達到了最大線程數(shù)),添加操作就會阻塞。
第六個參數(shù)threadFactory為 線程工廠 ,當線程池需要創(chuàng)建一個新線程時,使用線程工廠來給線程池提供一個線程。
第七個參數(shù)handler為 拒絕策略 ,當線程池使用有界隊列時(也就是第五個參數(shù)),如果隊列滿了,任務(wù)添加到線程池的時候的一個拒絕策略。
可以看到FixedThreadPool的構(gòu)建調(diào)用了ThreadPoolExecutor的構(gòu)造函數(shù)。從上面的調(diào)用中可以看出FixedThreadPool的幾個特點:
可以看到CacheThreadPool的構(gòu)建調(diào)用了ThreadPoolExecutor的構(gòu)造函數(shù)。從上面的調(diào)用中可以看出CacheThreadPool的幾個特點:
可以看到ScheduledThreadPoolExecutor的構(gòu)建調(diào)用了ThreadPoolExecutor的構(gòu)造函數(shù)。從上面的調(diào)用中可以看出ScheduledThreadPoolExecutor的幾個特點:
可以看到SingleThreadExecutor的構(gòu)建調(diào)用了ThreadPoolExecutor的構(gòu)造函數(shù)。從上面的調(diào)用中可以看出SingleThreadExecutor的幾個特點:
多線程作為Android開發(fā)中相對而言較為高階的知識,其中用到相關(guān)的知識點是非常的多,所以在我們需要進行設(shè)計或者寫多線程的代碼就必須要進行相對謹慎的處理,這樣就由必要對其要有著比較系統(tǒng)化的認知
我們一般將Android應(yīng)用分成為兩種:主線程和工作線程;主線程主要是用來進行初始化UI,而工作線程主要是進行耗時操作,例如讀取數(shù)據(jù)庫,網(wǎng)絡(luò)連接等
Android系統(tǒng)是以進程為單位來對應(yīng)用程序資源進行限制,這個問題的可以解釋為:一個進程最多能夠開幾個線程?最好能開幾個?但實則這個是沒有上限這一說,主要是因為資源的限制
Android中關(guān)于主線程的理解:Android的主線程是UI線程,在Android中,四大組件運行在主線程中,在主線程中做耗時操作會導(dǎo)致程序出現(xiàn)卡頓甚至出現(xiàn)ANR異常,一個.
在一個程序中,這些獨立運行的程序片斷叫作“線程”(Thread),利用它編程的概念就叫作“多線程處理”。多線程處理一個常見的例子就是用戶界面。
線程總的來就是進程的一個實體,是CPU進行分派和調(diào)度的基本單位,擁有著比進程更小且能夠獨立運行的基本單位,線程本身基本上是不擁有系統(tǒng)資源,僅擁有一點在運行過程中必須擁有的資源,但它可與同屬一個進程中的其他進程進行共享其所擁有的所有資源
線程狀態(tài)有些地方將之分為5中狀態(tài),而且在Java Jdk中線程被其定義為6中狀態(tài),我們可以對其進行類比
普遍定義的5中狀態(tài):新建,就緒,運行,阻塞, 死亡
Java Jdk 定義狀態(tài)
線程阻塞是指在某一時刻的某一個線程在進行運行一段代碼的情況下,突然另一個線程也要進行運行,但在運行過程中,那個線程執(zhí)行完全運行之前,另一個線程是不可能獲取到CPU的執(zhí)行權(quán),就會導(dǎo)致線路阻塞的出現(xiàn)
死鎖也稱之為抱死,意思就是說一個進程鎖定了另外一個進程所需要的頁或表是,但第二個進程同時又鎖定了第一個進程所需的一頁,這樣就會出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象
簡要介紹實現(xiàn)線程的三種方式:繼承Thread,實現(xiàn)runnable,實現(xiàn)callable。這里有一點需要注意的是,實現(xiàn)callable是與線程池相關(guān)聯(lián)的而callable很重要的一個特性是其帶有返回值。當我們只需實現(xiàn)單線程時實現(xiàn)runnable更加利于線程程序的拓展
在線程開啟之前進行調(diào)用 thread.setDaemon(true); 將thread設(shè)定成當前線程中的守護線程 使用案例
線程讓步【yield方法】讓當前線程釋放CPU資源,讓其他線程搶占
這種具體某個對象鎖 wait notify 方法與Condition 的 await以及signal方法類似; 全面這種方法的阻塞等待都可以是釋放鎖,而且在喚醒后,這種線程都是能夠獲取鎖資源的,而這個門栓就跟閥門類似
異步通信機制,將工作線程中需更新UI的操作信息 傳遞到 UI主線程,從而實現(xiàn) 工作線程對UI的更新處理,最終實現(xiàn)異步消息的處理。Handler不僅僅能將子線程的數(shù)據(jù)傳遞給主線程,它能實現(xiàn)任意兩個線程的數(shù)據(jù)傳遞。
(1)Message
Message 可以在線程之間傳遞消息??梢栽谒膬?nèi)部攜帶少量數(shù)據(jù),用于在不同線程之間進行數(shù)據(jù)交換。除了 what 字段,還可以使用 arg1 和 arg2 來攜帶整型數(shù)據(jù),使用 obj 來攜帶 Object 數(shù)據(jù)。
(2) Handler
Handler 作為處理中心,用于發(fā)送(sendMessage 系列方法)與處理消息(handleMessage 方法)。
(3) MessageQueue
MessageQueue 用于存放所有通過 Handler 發(fā)送的消息。這部分消息會一直存放在消息隊列中,直到被處理。每個線程中只會有一個 MessageQueue 對象
(4) Looper
Looper 用于管理 MessageQueue 隊列,Looper對象通過loop()方法開啟了一個死循環(huán)——for (;;){},不斷地從looper內(nèi)的MessageQueue中取出Message,并傳遞到 Handler 的 handleMessage() 方法中。每個線程中只會有一個 Looper 對象。
AsyncTask 是一種輕量級的任務(wù)異步類,可以在后臺子線程執(zhí)行任務(wù),且將執(zhí)行進度及執(zhí)行結(jié)果傳遞給 UI 線程。
(1)onPreExecute()
在 UI 線程上工作,在任務(wù)執(zhí)行 doInBackground() 之前調(diào)用。此步驟通常用于設(shè)置任務(wù),例如在用戶界面中顯示進度條。
(2)doInBackground(Params... params)
在子線程中工作,在 onPreExecute() 方法結(jié)束后執(zhí)行,這一步被用于在后臺執(zhí)行長時間的任務(wù),Params 參數(shù)通過 execute(Params) 方法被傳遞到此方法中。任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后,將結(jié)果傳遞給 onPostExecute(Result) 方法,同時我們可以通過 publishProgress(Progress) 方法,將執(zhí)行進度發(fā)送給 onProgressUpdate(Progress) 方法。
(3)onProgressUpdate(Progress... values)
在 UI 線程上工作,會在 doInBackground() 中調(diào)用 publishProgress(Progress) 方法后執(zhí)行,此方法用于在后臺計算仍在執(zhí)行時(也就是 doInBackgound() 還在執(zhí)行時)將計算執(zhí)行進度通過 UI 顯示出來。例如,可以通過動畫進度條或顯示文本字段中的日志,從而方便用戶知道后臺任務(wù)執(zhí)行的進度。
(4)onPostExecute(Result result)
在 UI 線程上工作,在任務(wù)執(zhí)行完畢(即 doInBackground(Result) 執(zhí)行完畢)并將執(zhí)行結(jié)果傳過來的時候工作。
使用規(guī)則:
(1)AsyncTask 是個抽象類,所以要創(chuàng)建它的子類實現(xiàn)抽象方法
(1)AsyncTask 類必須是在 UI 線程中被加載,但在Android 4.1(API 16)開始,就能被自動加載完成。
(2)AsyncTask 類的實例對象必須在 UI 線程中被創(chuàng)建。
(3)execute() 方法必須是在 UI 線程中被調(diào)用。
(4)不要手動調(diào)用方法 onPreExecute()、onPostExecute()、doInBackground()、onProgressUpdate()
(5)任務(wù)只能執(zhí)行一次(如果嘗試第二次執(zhí)行,將拋出異常)。即一個AsyncTask對象只能調(diào)用一次execute()方法。
原理:
? ? ? 其源碼中原理還是 Thread 與 Handler 的實現(xiàn),其包含 兩個線程池,一個 Handler,如下所示:
名稱類型作用
SERIAL_EXECUTOR線程池分發(fā)任務(wù),串行分發(fā),一次只分發(fā)一個任務(wù)
THREAD_POOL_EXECUTOR線程池執(zhí)行任務(wù),并行執(zhí)行,執(zhí)行的任務(wù)由 SERIAL_EXECUTOR 分發(fā)
InternalHandlerHandler負責(zé)子線程與主線程的溝通,通知主線程做 UI 工作
一方面減少了每個并行任務(wù)獨自建立線程的開銷,另一方面可以管理多個并發(fā)線程的公共資源,從而提高了多線程的效率。所以ThreadPoolExecutor比較適合一組任務(wù)的執(zhí)行。Executors利用工廠模式對ThreadPoolExecutor進行了封裝。
Executors提供了四種創(chuàng)建ExecutorService的方法,他們的使用場景如下:
1. Executors.newFixedThreadPool()
創(chuàng)建一個定長的線程池,每提交一個任務(wù)就創(chuàng)建一個線程,直到達到池的最大長度,這時線程池會保持長度不再變化。
當線程處于空閑狀態(tài)時,它們并不會被回收,除非線程池被關(guān)閉。當所有的線程都處于活動狀態(tài)時,新任務(wù)都會處于等待狀態(tài),直到有線程空閑出來。
只有核心線程并且不會被回收,能夠更加快速的響應(yīng)外界的請求。
2. Executors.newCachedThreadPool()
創(chuàng)建一個可緩存的線程池,如果當前線程池的長度超過了處理的需要時,它可以靈活的回收空閑的線程,當需要增加時,它可以靈活的添加新的線程,而不會對池的長度作任何限制
線程數(shù)量不定的線程池,只有非核心線程,最大線程數(shù)為 Integer.MAX_VALUE。當線程池中的線程都處于活動狀態(tài)時,線程池會創(chuàng)建新的線程來處理新任務(wù),否則利用空閑的線程來處理新任務(wù)。線程池中的空閑線程具有超時機制,為 60s。
任務(wù)隊列相當于一個空集合,導(dǎo)致任何任務(wù)都會立即被執(zhí)行,適合執(zhí)行大量耗時較少的任務(wù)。當整個線程池都處于限制狀態(tài)時,線程池中的線程都會超時而被停止。
3. Executors.newScheduledThreadPool()
創(chuàng)建一個定長的線程池,而且支持定時的以及周期性的任務(wù)執(zhí)行,類似于Timer。
非核心線程數(shù)沒有限制,并且非核心線程閑置的時候立即回收,主要用于執(zhí)行定時任務(wù)和具有固定周期的重復(fù)任務(wù)。
4. Executors.newSingleThreadExecutor()
創(chuàng)建一個單線程化的executor,它只創(chuàng)建唯一的worker線程來執(zhí)行任務(wù)
只有一個核心線程,保證所有的任務(wù)都在一個線程中順序執(zhí)行,意義在于不需要處理線程同步的問題。
一般用于執(zhí)行后臺耗時任務(wù),當任務(wù)執(zhí)行完成會自動停止;同時由于它是一個服務(wù),優(yōu)先級要遠遠高于線程,更不容易被系統(tǒng)殺死,因此比較適合執(zhí)行一些高優(yōu)先級的后臺任務(wù)。
使用步驟:創(chuàng)建IntentService的子類,重寫onHandleIntent方法,在onHandleIntent中執(zhí)行耗時任務(wù)
原理:在源碼實現(xiàn)上,IntentService封裝了HandlerThread和Handler。onHandleIntent方法結(jié)束后會調(diào)用IntentService的stopSelf(int startId)方法嘗試停止服務(wù)。
IntentService的內(nèi)部是通過消息的方式請求HandlerThread執(zhí)行任務(wù),HandlerThread內(nèi)部又是一種使用Handler的Thread,這就意味著IntentService和Looper一樣是順序執(zhí)行后臺任務(wù)的
(HandlerThread:封裝了Handler + ThreadHandlerThread適合在有需要一個工作線程(非UI線程)+任務(wù)的等待隊列的形式,優(yōu)點是不會有堵塞,減少了對性能的消耗,缺點是不能同時進行多個任務(wù)的處理,需要等待進行處理。處理效率低,可以當成一個輕量級的線程池來用)