Android中的线程及线程池简介

线程介绍:线程是操作系统中调度的最小单元,同时又是一种受限的系统资源。线程的创建和销毁都会有相应的开销。当系统中存在大量线程时,系统会通过时间片轮转的方式调度每个线程。

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因为频繁创建和销毁线程所带来的系统开销。

Android中可以扮演线程角色的有:Thread、AsyncTask、IntentService以及HandlerThread。AsyncTask的底层用到了线程池,对于IntentService和HandlerThread来说,它们的底层则使用了线程。

AsyncTask封装了线程池和Handler,它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可以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。(优点是不容易被系统杀死从而可以尽量保证任务的执行)。

AsyncTask:一种轻量级的异步任务类,它可以在线程池中执行后台任务,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台任务以及在主线程中访问UI,但是AsyncTask并不适合进行特别耗时的后台任务,对于特别耗时的任务来说,建议使用线程池。

public abstract class AsyncTask。Params表示参数的类型,Progress表示后台任务的执行速度的类型,Result表示后台任务的返回结果类型。

默认情况下,从Android3.0开始,AsyncTask是串行执行的,Android3.0以下,AsyncTask是并行执行的。为了让AsyncTask在Android3.0及以上版本可以并行执行,可以采用AsyncTask的executeOnExecutor方法,该方法在Android3.0以下不能使用。

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可用于执行后台耗时的任务,IntentService是顺序执行后台任务的,这些后台任务会按照外界发气的顺序排队执行。

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儿导致的阻塞现象。

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循环执行等功能。

Android中ThreadPoolExecutor是线程池的真正实现,它的构造方法提供了一系列参数来配置线程池。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,

BlockingQueue workQueue,ThreadFactory threadFactory)

其中各参数的含义: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allowCoreThreadTimeOut属性设置为true,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:非核心线程闲置时的超时时长,超过这个时长,非核心线程就会被回收。

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、TimeUnit.SECOND、TimeUnit.MINUTES。

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。

ThreadPoolExecutor执行任务时大致遵循如下规则:

1.如果线程池中的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到或者超过核心线程的数量,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中无法将任务插入到任务队列中,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。

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。

线程池的分类:

1.FixedThreadPool: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,除非线程池被关闭了。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。

2.CachedThreadPool:它是一种线程数量不定的线程池,最大线程数可以任意大。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之中实际是没有任何线程的,它几乎不占用任何系统资源。

3.ScheduledThreadPool:它的核心线程数量是固定的,而非核心线程数量是没有限制的,并且当非核心线程闲置时会被立即回收。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。

4.SingleThreadExecutor:它的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。其意义在于统一所有的外界任务到一个线程中,使得在这些任务之间不需要处理线程同步的问题。

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