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(shí)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(shí)的任務(wù),則有可能會(huì)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(gè)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(gè)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(dāng)前的幾個(gè)參數(shù)的含義:
第一個(gè)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(gè)例外就是,如果在線程池中設(shè)置了allowCoreThreadTimeOut為true,那么在 超時(shí)時(shí)間(keepAliveTime) 到達(dá)后核心線程也會(huì)被銷毀。
第二個(gè)參數(shù)maximumPoolSize為 線程池中的最大線程數(shù) 。當(dāng)活動(dòng)線程數(shù)達(dá)到這個(gè)數(shù)后,后續(xù)添加的新任務(wù)會(huì)被阻塞。
第三個(gè)參數(shù)keepAliveTime為 線程的保活時(shí)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(jì)時(shí),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(shí)如果設(shè)置了allowCoreThreadTimeOut為true,該時(shí)間也就是上面第一條所說的 超時(shí)時(shí)間 。
第四個(gè)參數(shù)unit為 第三個(gè)參數(shù)的計(jì)時(shí)單位 ,有毫秒、秒等。
第五個(gè)參數(shù)workQueue為 線程池中的任務(wù)隊(duì)列 ,該隊(duì)列持有由execute方法傳遞過來的Runnable對象(Runnable對象就是一個(gè)任務(wù))。這個(gè)任務(wù)隊(duì)列的類型是BlockQueue類型,也就是阻塞隊(duì)列,當(dāng)隊(duì)列的任務(wù)數(shù)為0時(shí),取任務(wù)的操作會(huì)被阻塞;當(dāng)隊(duì)列的任務(wù)數(shù)滿了(活動(dòng)線程達(dá)到了最大線程數(shù)),添加操作就會(huì)阻塞。
第六個(gè)參數(shù)threadFactory為 線程工廠 ,當(dāng)線程池需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新線程時(shí),使用線程工廠來給線程池提供一個(gè)線程。
第七個(gè)參數(shù)handler為 拒絕策略 ,當(dāng)線程池使用有界隊(duì)列時(shí)(也就是第五個(gè)參數(shù)),如果隊(duì)列滿了,任務(wù)添加到線程池的時(shí)候的一個(gè)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(gè)特點(diǎn):
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(gè)特點(diǎn):
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(gè)特點(diǎn):
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(gè)特點(diǎn):
執(zhí)行AsyncTask的execute方法,會(huì)執(zhí)行executeOnExecutor方法,該方法第一個(gè)參數(shù)是線程池,第二個(gè)是傳給AsyncTask的參數(shù)
在該方法里,首先會(huì)調(diào)用onPreExecute方法,然后將傳進(jìn)來的參數(shù)賦值給mWorker.params,再調(diào)用第一個(gè)參數(shù)線程池的execute方法,傳入mFuture
如果是AsyncTask的默認(rèn)線程池SerialExecutor,則只是用于排隊(duì),使AsyncTask提交的任務(wù)一個(gè)一個(gè)的執(zhí)行。最終執(zhí)行是放在THREAD_POOL_EXECUTER線程池中執(zhí)行的
執(zhí)行mFuture的run方法,最終調(diào)用mWorker對象的call方法,在call方法里,會(huì)執(zhí)行doInBackground方法,返回一個(gè)Result對象,傳入postResult方法里
在postResult方法里,會(huì)利用sHandler即主線程的handler把Result發(fā)送到主線程進(jìn)行處理,在handler的handMessage方法中,會(huì)調(diào)用onPostExecute方法,將結(jié)果發(fā)送到主線程
如果需要更新進(jìn)度,可在doInBackground方法里調(diào)publishProgress方法,傳入進(jìn)度信息,publishProgress方法里就會(huì)通過sHandler把進(jìn)度信息傳到主線程
線程池的好處
1、重用線程池中的線程,避免線程的創(chuàng)建與銷毀帶來的性能開銷
2、能有效控制線程池的最大并發(fā)數(shù),避免大量線程因搶占資源而導(dǎo)致的阻塞
3、能對線程進(jìn)行簡單的管理,提供定時(shí)或者指定間隔時(shí)間、循環(huán)執(zhí)行等操作
線程池的概率來自于java的Executor接口,實(shí)現(xiàn)類是ThreadPoolExecutor, 它提供一系列的參數(shù)來配置線程池,以此構(gòu)建不同的線程池。Android的線程池分4類,都是通過Executors所提供的工廠方法來得到。
ThreadPoolExecutor有四個(gè)構(gòu)造函數(shù),下面這個(gè)是最常用的
public?ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueueRunnnable workQueue, ThreadFactory threadFactory)
corePoolSize
線程池中的核心線程數(shù),默認(rèn)情況下核心線程會(huì)在線程池中一直存活,即使他們處于閑置狀態(tài)。如果設(shè)置ThreadPoolExecutor 中的allowCoreThreadTimeOut = true, 核心線程在等待新任務(wù)到來時(shí)有超時(shí)機(jī)制,時(shí)間超過keepAliveTime所指定的時(shí)間后,核心線程會(huì)終止。
maximumPoolSize
最大線程數(shù)
keepAliveTime
非核心線程閑置的超時(shí)時(shí)間,超過這個(gè)時(shí)間,非核心線程會(huì)被回收。核心線程則要看allowCoreThreadTimeOut屬性的值。
unit
時(shí)間單位
workQueue
線程池中的工作隊(duì)列
threadFactory
線程工廠,為線程池提供創(chuàng)建新線程的功能。
舉個(gè)例子,我們常用的okhttp內(nèi)部也是使用了線程池,它的ThreadPoolExecutor主要是定義在Dispatcher類里面。 使用的是CachedThreadPool。
executorService = ThreadPoolExecutor(0, Int.MAX_VALUE, 60, TimeUnit.SECONDS, SynchronousQueue(), ThreadFactory("okhttp Dispatcher", false))
1、FixedThreadPool
通過Executors的newFixedThreadPool()創(chuàng)建,這是一個(gè)線程數(shù)量固定的線程池,里面所有的線程都是核心線程。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads){
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueueRunnable())
}
2、CachedThreadPool
通過Executors的newCacheThreadPool()創(chuàng)建,這是一個(gè)線程數(shù)量不定的線程池,里面所有的線程都是非核心線程。最大線程數(shù)是無限大,當(dāng)線程池中的線程都處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí),新的task會(huì)創(chuàng)建新的線程來處理,否則就使用空閑的線程處理,所有的線程都是60s的超時(shí)時(shí)間,超時(shí)后會(huì)自動(dòng)回收。
public static ExecutorService?newFixedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(0,?Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueueRunnable())
}
3、ScheduledThreadPool
通過Executors的newScheduledThreadPool()創(chuàng)建, 核心線程固定,非核心線程無限大,當(dāng)非核心線程空閑時(shí),會(huì)立即被回收。適合做定時(shí)任務(wù)或者固定周期的重復(fù)任務(wù)。
public static ExecutorService?newScheduledThreadPool(int corePoolSize){
return new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,?Integer.MAX_VALUE, 0, TimeUnit.SECONDS, new DelayedWorkQueue())
}
4、SingleThreadExcecutor
通過Executors的newSingleThreadPool()創(chuàng)建,內(nèi)部只有一個(gè)核心線程。
public static ExecutorService?newFixedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(1,?1, 0, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueueRunnable())
}
課外知識(shí):LinkedBlockingQueue
LinkedBlockingQueue是由鏈表組成的阻塞隊(duì)列,內(nèi)部head 指向隊(duì)列第一個(gè)元素,last指向最后一個(gè)元素。入隊(duì)和出隊(duì)都會(huì)加鎖阻塞,都是使用了不同的鎖。
DelayedWorkQueue
延時(shí)隊(duì)列,隊(duì)內(nèi)元素必須是Delayed的實(shí)現(xiàn)類。對內(nèi)元素會(huì)按照Delayed時(shí)間進(jìn)行排序,對內(nèi)元素只有在delayed時(shí)間過期了才能出隊(duì)。
入隊(duì)的時(shí)候不阻塞隊(duì)列,出隊(duì)的時(shí)候,如果隊(duì)列為空或者隊(duì)列里所有元素都等待時(shí)間都沒有到期,則該線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)。
一、除了Thread外,扮演線程角色的還有:AsyncTask和IntentService,同時(shí)HandlerThread也扮演特殊的線程。
? IntentService:內(nèi)部采用HandlerThread來執(zhí)行,像一個(gè)后臺(tái)線程,同時(shí)是一個(gè)服務(wù),不容易被系統(tǒng)殺死。
二、HandlerThread的run方法是一個(gè)無限循環(huán)
三、IntentService中任務(wù)是排隊(duì)執(zhí)行的
四、AsyncTask?
1、Android1.6之前串行執(zhí)行任務(wù),1.6時(shí)候采用線程池里的并行,Android3.0開始又開始串行(為了避免并發(fā)錯(cuò)誤),單任可以并行。
2、AsyncTask必須在UI線程調(diào)用(不過這個(gè)不是絕對的,和版本有關(guān)系,API 16之前,API 16到 22, API 22以后) 參考一
原因:內(nèi)部有靜態(tài)Handler,采用UI線程的Looper來處理消息,這就是為什么AsyncTask必須在UI線程調(diào)用,因?yàn)樽泳€程默認(rèn)沒有Looper無法創(chuàng)建下面的Handler,程序會(huì)直接Crash
3、AsyncTask中有兩個(gè)線程池和一個(gè)Handler,一個(gè)線程池用于任務(wù)排隊(duì),一個(gè)線程池用于真正的執(zhí)行任務(wù),InternalHandler用于將
執(zhí)行環(huán)境從線程池切換到主線程
AsyncTask串行與并行
五、線程池
線程池中多余的線程是如何回收的