A. android線程池的使用
在Android中有主線程和子線程的區分。主線程又稱為UI線程,主要是處理一些和界面相關的事情,而子線程主要是用於處理一些耗時比較大的一些任務,例如一些網路操作,IO請求等。如果在主線程中處理這些耗時的任務,則有可能會出現ANR現象(App直接卡死)。
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、調度線程等作用。
既然Android中已經有了線程的概念,那麼為什麼需要使用線程池呢?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的構造函數。
我們分別說一下當前的幾個參數的含義:
第一個參數corePoolSize為 核心線程數 ,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行任務。但是有一個例外就是,如果在線程池中設置了allowCoreThreadTimeOut為true,那麼在 超時時間(keepAliveTime) 到達後核心線程也會被銷毀。
第二個參數maximumPoolSize為 線程池中的最大線程數 。當活動線程數達到這個數後,後續添加的新任務會被阻塞。
第三個參數keepAliveTime為 線程的保活時間 ,就是說如果線程池中有多於核心線程數的線程,那麼在線程沒有任務的那一刻起開始計時,如果超過了keepAliveTime,還沒有新的任務過來,則該線程就要被銷毀。同時如果設置了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unit為 第三個參數的計時單位 ,有毫秒、秒等。
第五個參數workQueue為 線程池中的任務隊列 ,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)。這個任務隊列的類型是BlockQueue類型,也就是阻塞隊列,當隊列的任務數為0時,取任務的操作會被阻塞;當隊列的任務數滿了(活動線程達到了最大線程數),添加操作就會阻塞。
第六個參數threadFactory為 線程工廠 ,當線程池需要創建一個新線程時,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),如果隊列滿了,任務添加到線程池的時候的一個拒絕策略。
可以看到FixedThreadPool的構建調用了ThreadPoolExecutor的構造函數。從上面的調用中可以看出FixedThreadPool的幾個特點:
可以看到CacheThreadPool的構建調用了ThreadPoolExecutor的構造函數。從上面的調用中可以看出CacheThreadPool的幾個特點:
可以看到ScheledThreadPoolExecutor的構建調用了ThreadPoolExecutor的構造函數。從上面的調用中可以看出ScheledThreadPoolExecutor的幾個特點:
可以看到SingleThreadExecutor的構建調用了ThreadPoolExecutor的構造函數。從上面的調用中可以看出SingleThreadExecutor的幾個特點:
B. android 線程池 怎麼用
我覺得使用線程池最大的優點是我們可以對我們開啟的線程進行跟進,當我們不需要處理的時候可以將它shutdow掉,同時當我們定義了一個線程池之後,可以復用線程而不需要開啟更多線程,這點對於我們手機開發是至關重要的,你開啟的thread越多意味著你的app內存消耗越多,速度也就越來越慢,提高現有線程的復用是一個很棒的選擇
線程池中處理線程的類別較多如:
限制按順序來執行任務的線程池、一個一個任務的執行線程池、按指定個數來執行任務的線程池、創建一個可在指定時間里執行任務的線程池,亦可重復執行、按指定工廠模式來執行的線程池
C. android 線程池有什麼用
//在Android中實現線程池,首先需要實現一個線程工廠(ThreadFactory)的子類,具體實現方式如下所示(PriorityThreadFactory.java):
import android.os.Process;
/**
* A thread factory that create threads with a given thread priority
* @author jony
* @version 1.0
*/
public class PriorityThreadFactory implements ThreadFactory{
private final String mName;
private final int mPriority;
private final AtomicInteger mNumber = new AtomicInteger();
public PriorityThreadFactory(String name, int priority) {
mName = name;// 線程池的名稱
mPriority = priority;//線程池的優先順序
}
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
return new Thread(r, mName +"-"+mNumber.getAndIncrement()){
@Override
public void run() {
// 設置線程的優先順序
Process.setThreadPriority(mPriority);
super.run();
}
};
}
}
//以上是創建線程池的一個工具類,接下來為大家介紹本篇文章的重點,線程池的實現方式,具體實現方式如下所示(MyThreadPool.java):
package com.tcl.actionbar;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
package com.tcl.actionbar;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
// 線程池的實現方式
public class MyThreadPool {
private final static int POOL_SIZE = 4;// 線程池的大小最好設置成為CUP核數的2N
private final static int MAX_POOL_SIZE = 6;// 設置線程池的最大線程數
private final static int KEEP_ALIVE_TIME = 4;// 設置線程的存活時間
private final Executor mExecutor;
public MyThreadPool() {
// 創建線程池工廠
ThreadFactory factory = new PriorityThreadFactory("thread-pool", android.os.Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
// 創建工作隊列
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingDeque<Runnable>();
mExecutor = new ThreadPoolExecutor(POOL_SIZE, MAX_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_TIME, TimeUnit.SECONDS, workQueue, factory);
}
// 在線程池中執行線程
public void submit(Runnable command){
mExecutor.execute(command);
}
}
D. Android線程池ThreadPoolExecutor詳解
傳統的多線程是通過繼承Thread類及實現Runnable介面來實現的,每次創建及銷毀線程都會消耗資源、響應速度慢,且線程缺乏統一管理,容易出現阻塞的情況,針對以上缺點,線程池就出現了。
線程池是一個創建使用線程並能保存使用過的線程以達到復用的對象,簡單的說就是一塊緩存了一定數量線程的區域。
1.復用線程:線程執行完不會立刻退出,繼續執行其他線程;
2.管理線程:統一分配、管理、控制最大並發數;
1.降低因頻繁創建&銷毀線程帶來的性能開銷,復用緩存在線程池中的線程;
2.提高線程執行效率&響應速度,復用線程:響應速度;管理線程:優化線程執行順序,避免大量線程搶占資源導致阻塞現象;
3.提高對線程的管理度;
線程池的使用也比較簡單,流程如下:
接下來通過源碼來介紹一下ThreadPoolExecutor內部實現及工作原理。
線程池的最終實現類是ThreadPoolExecutor,通過實現可以一步一步的看到,父介面為Executor:
其他的繼承及實現關系就不一一列舉了,直接通過以下圖來看一下:
從構造方法開始看:
通過以上可以看到,在創建ThreadPoolExecutor時,對傳入的參數是有要求的:corePoolSize不能小於0;maximumPoolSize需要大於0,且需要大於等於corePoolSize;keepAliveTime大於0;workQueue、threadFactory都不能為null。
在創建完後就需要執行Runnable了,看以下execute()方法:
在execute()內部主要執行的邏輯如下:
分析點1:如果當前線程數未超過核心線程數,則將runnable作為參數執行addWorker(),true表示核心線程,false表示非核心線程;
分析點2:核心線程滿了,如果線程池處於運行狀態則往workQueue隊列中添加任務,接下來判斷是否需要拒絕或者執行addWorker();
分析點3:以上都不滿足時 [corePoolSize=0且沒有運行的線程,或workQueue已經滿了] ,執行addWorker()添加runnable,失敗則執行拒絕策略;
總結一下:線程池對線程創建的管理,流程圖如下:
在執行addWorker時,主要做了以下兩件事:
分析點1:將runnable作為參數創建Worker對象w,然後獲取w內部的變數thread;
分析點2:調用start()來啟動thread;
在addWorker()內部會將runnable作為參數傳給Worker,然後從Worker內部讀取變數thread,看一下Worker類的實現:
Worker實現了Runnable介面,在Worker內部,進行了賦值及創建操作,先將execute()時傳入的runnable賦值給內部變數firstTask,然後通過ThreadFactory.newThread(this)創建Thread,上面講到在addWorker內部執行t.start()後,會執行到Worker內部的run()方法,接著會執行runWorker(this),一起看一下:
前面可以看到,runWorker是執行在子線程內部,主要執行了三件事:
分析1:獲取當前線程,當執行shutdown()時需要將線程interrupt(),接下來從Worker內部取到firstTask,即execute傳入的runnable,接下來會執行;
分析2:while循環,task不空直接執行;否則執行getTask()去獲取,不為空直接執行;
分析3:對有效的task執行run(),由於是在子線程中執行,因此直接run()即可,不需要start();
前面看到,在while內部有執行getTask(),一起看一下:
getTask()是從workQueue內部獲取接下來需要執行的runnable,內部主要做了兩件事:
分析1:先獲取到當前正在執行工作的線程數量wc,通過判斷allowCoreThreadTimeOut[在創建ThreadPoolExecutor時可以進行設置]及wc > corePoolSize來確定timed值;
分析2:通過timed值來決定執行poll()或者take(),如果WorkQueue中有未執行的線程時,兩者作用是相同的,立刻返回線程;如果WorkQueue中沒有線程時,poll()有超時返回,take()會一直阻塞;如果allowCoreThreadTimeOut為true,則核心線程在超時時間沒有使用的話,是需要退出的;wc > corePoolSize時,非核心線程在超時時間沒有使用的話,是需要退出的;
allowCoreThreadTimeOut是可以通過以下方式進行設置的:
如果沒有進行設置,那麼corePoolSize數量的核心線程會一直存在。
總結一下:ThreadPoolExecutor內部的核心線程如何確保一直存在,不退出?
上面分析已經回答了這個問題,每個線程在執行時會執行runWorker(),而在runWorker()內部有while()循環會判斷getTask(),在getTask()內部會對當前執行的線程數量及allowCoreThreadTimeOut進行實時判斷,如果工作數量大於corePoolSize且workQueue中沒有未執行的線程時,會執行poll()超時退出;如果工作數量不大於corePoolSize且workQueue中沒有未執行的線程時,會執行take()進行阻塞,確保有corePoolSize數量的線程阻塞在runWorker()內部的while()循環不退出。
如果需要關閉線程池,需要如何操作呢,看一下shutdown()方法:
以上可以看到,關閉線程池的原理:a. 遍歷線程池中的所有工作線程;b. 逐個調用線程的interrupt()中斷線程(註:無法響應中斷的任務可能永遠無法終止)
也可調用shutdownNow()來關閉線程池,二者區別:
shutdown():設置線程池的狀態為SHUTDOWN,然後中斷所有沒有正在執行任務的線程;
shutdownNow():設置線程池的狀態為STOP,然後嘗試停止所有的正在執行或暫停任務的線程,並返回等待執行任務的列表;
使用建議:一般調用shutdown()關閉線程池;若任務不一定要執行完,則調用shutdownNow();
總結一下:ThreadPoolExecutor在執行execute()及shutdown()時的調用關系,流程圖如下:
線程池可以通過Executors來進行不同類型的創建,具體分為四種不同的類型,如下:
可緩存線程池:不固定線程數量,且支持最大為Integer.MAX_VALUE的線程數量:
1、線程數無限制
2、有空閑線程則復用空閑線程,若無空閑線程則新建線程
3、一定程度上減少頻繁創建/銷毀線程,減少系統開銷
固定線程數量的線程池:定長線程池
1、可控制線程最大並發數(同時執行的線程數)
2、超出的線程會在隊列中等待。
單線程化的線程池:可以理解為線程數量為1的FixedThreadPool
1、有且僅有一個工作線程執行任務
2、所有任務按照指定順序執行,即遵循隊列的入隊出隊規則
定時以指定周期循環執行任務
一般來說,等待隊列 BlockingQueue 有: ArrayBlockingQueue 、 LinkedBlockingQueue 與 SynchronousQueue 。
假設向線程池提交任務時,核心線程都被佔用的情況下:
ArrayBlockingQueue :基於數組的阻塞隊列,初始化需要指定固定大小。
當使用此隊列時,向線程池提交任務,會首先加入到等待隊列中,當等待隊列滿了之後,再次提交任務,嘗試加入隊列就會失敗,這時就會檢查如果當前線程池中的線程數未達到最大線程,則會新建線程執行新提交的任務。所以最終可能出現後提交的任務先執行,而先提交的任務一直在等待。
LinkedBlockingQueue :基於鏈表實現的阻塞隊列,初始化可以指定大小,也可以不指定。
當指定大小後,行為就和 ArrayBlockingQueue一致。而如果未指定大小,則會使用默認的 Integer.MAX_VALUE 作為隊列大小。這時候就會出現線程池的最大線程數參數無用,因為無論如何,向線程池提交任務加入等待隊列都會成功。最終意味著所有任務都是在核心線程執行。如果核心線程一直被占,那就一直等待。
SynchronousQueue :無容量的隊列。
使用此隊列意味著希望獲得最大並發量。因為無論如何,向線程池提交任務,往隊列提交任務都會失敗。而失敗後如果沒有空閑的非核心線程,就會檢查如果當前線程池中的線程數未達到最大線程,則會新建線程執行新提交的任務。完全沒有任何等待,唯一制約它的就是最大線程數的個數。因此一般配合Integer.MAX_VALUE就實現了真正的無等待。
但是需要注意的是, 進程的內存是存在限制的,而每一個線程都需要分配一定的內存。所以線程並不能無限個。
E. android啟動後怎麼查看其裡面的進程和線程
1)一個 Android 程序開始運行時,會單獨啟動一個Process。
默認情況下,所有這個程序中的Activity或者Service都會跑在這個Process。
默認情況下,一個Android程序也只有一個Process,但一個Process下卻可以有許多個Thread。
2)一個 Android 程序開始運行時,就有一個主線程Main Thread被創建。該線程主要負責UI界面的顯示、更新和控制項交互,所以又叫UI Thread。
3)一個Android程序創建之初,一個Process呈現的是單線程模型--即MainThread,所有的任務都在一個線程中運行,所以,MainThread所調用的每一個函數,其耗時應該越短越好,而對於比較耗時的工作,應該交給子線程去做,以避免主線程(UI線程)被阻塞,導致程序出現ANR(Application not response)
一個Activity就運行在一個線程中嗎?或者編碼時,如果不是明確安排在不同線程中的兩個Activity,其就都是在同一個線程中?那從一個Activity跳轉到另一個Activity時,是不是跳出的那個Activity就處在睡眠狀態了?
【答】 每個Activity都有一個Process屬性,可以指定該Activity是屬於哪個進程的。當然如果不明確指明,應該就是從屬於默認進程(Application指定的,如其未指定,應該就是默認主進程)。
Android中有Task的概念,而同一個Task的各個Activity會形成一個棧,只有站定的Activity才有機會與用戶交互。
原文地址:Android中的進程與線程 原文作者:江鵬
當應用程序的組件第一次運行時,Android將啟動一個只有一個執行線程的Linux進程。默認,應用程序所有的組件運行在這個進程和線程中。然而,你可以安排組件運行在其他進程中,且你可以為進程衍生出其它線程。本文從下面幾點來介紹Android的進程與線程:
1、進程
組件運行於哪個進程中由清單文件控制。組件元素——<activity>、<service>、<receiver>、<provider>,都有一個process屬性可以指定組件運行在哪個進程中。這個屬性可以設置為每個組件運行在自己的進程中,或者某些組件共享一個進程而其他的不共享。他們還可以設置為不同應用程序的組件運行在同一個進程中——假設這些應用程序共享同一個Linux用戶ID且被分配了同樣的許可權。<application>元素也有process屬性,為所有的組件設置一個默認值。
所有的組件都在特定進程的主線程中實例化,且系統調用組件是由主線程派遣。不會為每個實例創建單獨的線程,因此,對應這些調用的方法——諸如View.onKeyDown()報告用用戶的行為和生命周期通知,總是運行在進程的主線程中。這意味著,沒有組件當被系統調用時應該執行很長時間或阻塞操作(如網路操作或循環計算),因為這將阻塞進程中的其它組件。你可以為長操作衍生獨立的線程。
public boolean onKeyDown(int keyCode,KeyEvent event):默認實現KeyEvent.Callback.onKeyMultiple(),當按下視圖的KEYCODE_DPAD_CENTER或KEYCODE_ENTER然後釋放時執行,如果視圖可用且可點擊。
參數
keyCode-表示按鈕被按下的鍵碼,來自KeyEvent
event-定義了按鈕動作的KeyEvent對象
返回值
如果你處理事件,返回true;如果你想下一個接收者處理事件,返回false。
當內存剩餘較小且其它進程請求較大內存並需要立即分配,Android要回收某些進程,進程中的應用程序組件會被銷毀。當他們再次運行時,會重新開始一個進程。
當決定終結哪個進程時,Android會權衡他們對用戶重要性的相對權值。例如,與運行在屏幕可見的活動進程相比(前台進程),它更容易關閉一個進程,它的活動在屏幕是不可見(後台進程)。決定是否終結進程,取決於運行在進程中的組件狀態。關於組件的狀態,將在後面一篇——組件生命周期中介紹。
2、線程
雖然你可能會將你的應用程序限制在一個進程中,但有時候你會需要衍生一個線程做一些後台工作。因為用戶界面必須很快地響應用戶的操作,所以活動寄宿的線程不應該做一些耗時的操作如網路下載。任何不可能在短時間完成的操作應該分配到別的線程。
線程在代碼中是用標準的Java線程對象創建的,Android提供了一些方便的類來管理線程——Looper用於在線程中運行消息循環、Handler用戶處理消息、HandlerThread用戶設置一個消息循環的線程。
Looper類
該類用戶在線程中運行消息循環。線程默認沒有消息循環,可以在線程中調用prepare()創建一個運行循環;然後調用loop()處理消息直到循環結束。大部分消息循環交互是通過Handler類。下面是一個典型的執行一個Looper線程的例子,分別使用prepare()和loop()創建一個初始的Handler與Looper交互:
1. Android中進程與進程、線程與線程之間如何通信?
1)一個 Android 程序開始運行時,會單獨啟動一個Process。
默認情況下,所有這個程序中的Activity或者Service都會跑在這個Process。
默認情況下,一個Android程序也只有一個Process,但一個Process下卻可以有許多個Thread。
2)一個 Android 程序開始運行時,就有一個主線程Main Thread被創建。該線程主要負責UI界面的顯示、更新和控制項交互,所以又叫UI Thread。
3)一個Android程序創建之初,一個Process呈現的是單線程模型--即MainThread,所有的任務都在一個線程中運行,所以,MainThread所調用的每一個函數,其耗時應該越短越好,而對於比較耗時的工作,應該交給子線程去做,以避免主線程(UI線程)被阻塞,導致程序出現ANR(Application not response)
一個Activity就運行在一個線程中嗎?或者編碼時,如果不是明確安排在不同線程中的兩個Activity,其就都是在同一個線程中?那從一個Activity跳轉到另一個Activity時,是不是跳出的那個Activity就處在睡眠狀態了?
【答】 每個Activity都有一個Process屬性,可以指定該Activity是屬於哪個進程的。當然如果不明確指明,應該就是從屬於默認進程(Application指定的,如其未指定,應該就是默認主進程)。
Android中有Task的概念,而同一個Task的各個Activity會形成一個棧,只有站定的Activity才有機會與用戶交互。
原文地址:Android中的進程與線程 原文作者:江鵬
當應用程序的組件第一次運行時,Android將啟動一個只有一個執行線程的Linux進程。默認,應用程序所有的組件運行在這個進程和線程中。然而,你可以安排組件運行在其他進程中,且你可以為進程衍生出其它線程。本文從下面幾點來介紹Android的進程與線程:
1、進程
組件運行於哪個進程中由清單文件控制。組件元素——<activity>、<service>、<receiver>、<provider>,都有一個process屬性可以指定組件運行在哪個進程中。這個屬性可以設置為每個組件運行在自己的進程中,或者某些組件共享一個進程而其他的不共享。他們還可以設置為不同應用程序的組件運行在同一個進程中——假設這些應用程序共享同一個Linux用戶ID且被分配了同樣的許可權。<application>元素也有process屬性,為所有的組件設置一個默認值。
所有的組件都在特定進程的主線程中實例化,且系統調用組件是由主線程派遣。不會為每個實例創建單獨的線程,因此,對應這些調用的方法——諸如View.onKeyDown()報告用用戶的行為和生命周期通知,總是運行在進程的主線程中。這意味著,沒有組件當被系統調用時應該執行很長時間或阻塞操作(如網路操作或循環計算),因為這將阻塞進程中的其它組件。你可以為長操作衍生獨立的線程。
public boolean onKeyDown(int keyCode,KeyEvent event):默認實現KeyEvent.Callback.onKeyMultiple(),當按下視圖的KEYCODE_DPAD_CENTER或KEYCODE_ENTER然後釋放時執行,如果視圖可用且可點擊。
參數
keyCode-表示按鈕被按下的鍵碼,來自KeyEvent
event-定義了按鈕動作的KeyEvent對象
返回值
如果你處理事件,返回true;如果你想下一個接收者處理事件,返回false。
當內存剩餘較小且其它進程請求較大內存並需要立即分配,Android要回收某些進程,進程中的應用程序組件會被銷毀。當他們再次運行時,會重新開始一個進程。
當決定終結哪個進程時,Android會權衡他們對用戶重要性的相對權值。例如,與運行在屏幕可見的活動進程相比(前台進程),它更容易關閉一個進程,它的活動在屏幕是不可見(後台進程)。決定是否終結進程,取決於運行在進程中的組件狀態。關於組件的狀態,將在後面一篇——組件生命周期中介紹。
2、線程
雖然你可能會將你的應用程序限制在一個進程中,但有時候你會需要衍生一個線程做一些後台工作。因為用戶界面必須很快地響應用戶的操作,所以活動寄宿的線程不應該做一些耗時的操作如網路下載。任何不可能在短時間完成的操作應該分配到別的線程。
線程在代碼中是用標準的Java線程對象創建的,Android提供了一些方便的類來管理線程——Looper用於在線程中運行消息循環、Handler用戶處理消息、HandlerThread用戶設置一個消息循環的線程。
Looper類
該類用戶在線程中運行消息循環。線程默認沒有消息循環,可以在線程中調用prepare()創建一個運行循環;然後調用loop()處理消息直到循環結束。大部分消息循環交互是通過Handler類。下面是一個典型的執行一個Looper線程的例子,分別使用prepare()和loop()創建一個初始的Handler與Looper交互:
2.1、遠程過程調用(Remote procere calls,RPCs)
Android有一個輕量級的遠程過程調用機制——方法在本地調用卻在遠程(另外一個進程中)執行,結果返回給調用者。這需要將方法調用和它伴隨的數據分解為操作系統能夠理解的層次,從本地進程和地址空間傳輸到遠程進程和地址空間,並重新組裝調用。返回值以相反方向傳輸。Android提供了做這些工作的所有代碼,這樣我們可以專注於定義和執行RPC介面本身。
一個RPC介面僅包含方法。所有的方法同步地執行(本地方法阻塞直到遠程方法執行完成),即使是沒有返回值。簡言之,該機制工作原理如下:首先,你用簡單的IDL(interface definition language,介面定義語言)聲明一個你想實現的RPC介面。從這個聲明中,aidl工具生成一個Java介面定義,提供給本地和遠程進程。它包含兩個內部類,如下圖所示:
內部類有管理你用IDL定義的介面的遠程過程調用所需要的所有代碼。這兩個內部類都實現了IBinder介面。其中之一就是在本地由系統內部使用,你寫代碼可以忽略它。另外一個是Stub,擴展自Binder類。除了用於有效地IPC(interprocess communication)調用的內部代碼,內部類在RPC介面聲明中還包含方法聲明。你可以定義Stub的子類實現這些方法,如圖中所示。
通常情況下,遠程過程有一個服務管理(因為服務能通知系統關於進程和它連接的其它進程的信息)。它有由aidl工具生成的介面文件和Stub子類實現的RPC方法。服務的客戶端僅有由aidl工具生成的介面文件。
下面介紹服務如何與它的客戶端建立連接:
· 服務的客戶端(在本地端的)應該實現onServiceConnected() 和onServiceDisconnected() 方法,因此當與遠程服務建立連接成功和斷開連接是會通知它。然後調用bindService() 建立連接。
· 服務的onBind()方法將實現為接受或拒絕連接,者取決於它接受到的意圖(該意圖傳送到binServive())。如果連接被接受,它返回一個Stub子類的實例。
· 如果服務接受連接,Android調用客戶端的onServiceConnected()方法且傳遞給它一個IBinder對象,返回由服務管理的Stub子類的一個代理。通過代理,客戶端可以調用遠程服務。
這里只是簡單地描述,省略了一些RPC機制的細節。你可以查閱相關資料或繼續關注Android開發之旅,後面將為你奉上。
2.2、線程安全方法
在一些情況下,你實現的方法可能會被不止一個線程調用,因此必須寫成線程安全的。這對遠程調用方法是正確的——如上一節討論的RPC機制。當從IBinder進程中調用一個IBinder對象中實現的一個方法,這個方法在調用者的線程中執行。然而,當從別的進程中調用,方法將在Android維護的IBinder進程中的線程池中選擇一個執行,它不在進程的主線程中執行。例如,一個服務的onBind()方法在服務進程的主線程中被調用,在onBind()返回的對象中執行的方法(例如,實現RPC方法的Stub子類)將在線程池中被調用。由於服務可以有一個以上的客戶端,所以同時可以有一個以上的線程在執行同一個IBinder方法。因此,IBinder的方法必須是線程安全的。
同樣,一個內容提供者可以接受其它進程產生的數據請求。雖然ContentResolver 和 ContentProvider 類隱藏進程通信如何管理的,對應哪些請求的ContentResolver 方法——query()、insert()、delete()、update()、getType(),在內容提供者的進程的線程池中被調用,而不是在這一進程的主線程中。因為這些方法可以同時從任意數量的線程中調用,他們也必須實現為線程安全的。
F. Android中的線程池
線程池的好處
1、重用線程池中的線程,避免線程的創建與銷毀帶來的性能開銷
2、能有效控制線程池的最大並發數,避免大量線程因搶占資源而導致的阻塞
3、能對線程進行簡單的管理,提供定時或者指定間隔時間、循環執行等操作
線程池的概率來自於java的Executor介面,實現類是ThreadPoolExecutor, 它提供一系列的參數來配置線程池,以此構建不同的線程池。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有四個構造函數,下面這個是最常用的
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory)
corePoolSize
線程池中的核心線程數,默認情況下核心線程會在線程池中一直存活,即使他們處於閑置狀態。如果設置ThreadPoolExecutor 中的allowCoreThreadTimeOut = true, 核心線程在等待新任務到來時有超時機制,時間超過keepAliveTime所指定的時間後,核心線程會終止。
maximumPoolSize
最大線程數
keepAliveTime
非核心線程閑置的超時時間,超過這個時間,非核心線程會被回收。核心線程則要看allowCoreThreadTimeOut屬性的值。
unit
時間單位
workQueue
線程池中的工作隊列
threadFactory
線程工廠,為線程池提供創建新線程的功能。
舉個例子,我們常用的okhttp內部也是使用了線程池,它的ThreadPoolExecutor主要是定義在Dispatcher類裡面。 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()創建,這是一個線程數量固定的線程池,裡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 LinkedBlockingQueue<Runnable>())
}
2、CachedThreadPool
通過Executors的newCacheThreadPool()創建,這是一個線程數量不定的線程池,裡面所有的線程都是非核心線程。最大線程數是無限大,當線程池中的線程都處於活動狀態時,新的task會創建新的線程來處理,否則就使用空閑的線程處理,所有的線程都是60s的超時時間,超時後會自動回收。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>())
}
3、ScheledThreadPool
通過Executors的newScheledThreadPool()創建, 核心線程固定,非核心線程無限大,當非核心線程空閑時,會立即被回收。適合做定時任務或者固定周期的重復任務。
public static ExecutorService newScheledThreadPool(int corePoolSize){
return new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, TimeUnit.SECONDS, new DelayedWorkQueue())
}
4、SingleThreadExcecutor
通過Executors的newSingleThreadPool()創建,內部只有一個核心線程。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())
}
課外知識:LinkedBlockingQueue
LinkedBlockingQueue是由鏈表組成的阻塞隊列,內部head 指向隊列第一個元素,last指向最後一個元素。入隊和出隊都會加鎖阻塞,都是使用了不同的鎖。
DelayedWorkQueue
延時隊列,隊內元素必須是Delayed的實現類。對內元素會按照Delayed時間進行排序,對內元素只有在delayed時間過期了才能出隊。
入隊的時候不阻塞隊列,出隊的時候,如果隊列為空或者隊列里所有元素都等待時間都沒有到期,則該線程進入阻塞狀態。
G. Android 中的「子線程」解析
Android 中線程可分為 主線程 和 子線程 兩類,其中主線程也就是 UI線程 ,它的主要這作用就是運行四大組件、處理界面交互。子線程則主要是處理耗時任務,也是我們要重點分析的。
首先 Java 中的各種線程在 Android 里是通用的,Android 特有的線程形態也是基於 Java 的實現的,所以有必要先簡單的了解下 Java 中的線程,本文主要包括以下內容:
在 Java 中要創建子線程可以直接繼承 Thread 類,重寫 run() 方法:
或者實現 Runnable 介面,然後用Thread執行Runnable,這種方式比較常用:
簡單的總結下:
Callable 和 Runnable 類似,都可以用來處理具體的耗時任務邏輯的,但是但具體的差別在哪裡呢?看一個小例子:
定義 MyCallable 實現了 Callable 介面,和之前 Runnable 的 run() 方法對比下, call() 方法是有返回值的哦,泛型就是返回值的類型:
一般會通過線程池來執行 Callable (線程池相關內容後邊會講到),執行結果就是一個 Future 對象:
可以看到,通過線程池執行 MyCallable 對象返回了一個 Future 對象,取出執行結果。
Future 是一個介面,從其內部的方法可以看出它提供了取消任務(有坑!!!)、判斷任務是否完成、獲取任務結果的功能:
Future 介面有一個 FutureTask 實現類,同時 FutureTask 也實現了 Runnable 介面,並提供了兩個構造函數:
用 FutureTask 一個參數的構造函數來改造下上邊的例子:
FutureTask 內部有一個 done() 方法,代表 Callable 中的任務已經結束,可以用來獲取執行結果:
所以 Future + Callable 的組合可以更方便的獲取子線程任務的執行結果,更好的控制任務的執行,主要的用法先說這么多了,其實 AsyncTask 內部也是類似的實現!
注意, Future 並不能取消掉運行中的任務,這點在後邊的 AsyncTask 解析中有提到。
Java 中線程池的具體的實現類是 ThreadPoolExecutor ,繼承了 Executor 介面,這些線程池在 Android 中也是通用的。使用線程池的好處:
常用的構造函數如下:
一個常規線程池可以按照如下方式來實現:
執行任務:
基於 ThreadPoolExecutor ,系統擴展了幾類具有新特性的線程池:
線程池可以通過 execute() 、 submit() 方法開始執行任務,主要差別從方法的聲明就可以看出,由於 submit() 有返回值,可以方便得到任務的執行結果:
要關閉線程池可以使用如下方法:
IntentService 是 Android 中一種特殊的 Service,可用於執行後台耗時任務,任務結束時會自動停止,由於屬於系統的四大組件之一,相比一般線程具有較高的優先順序,不容易被殺死。用法和普通 Service 基本一致,只需要在 onHandleIntent() 中處理耗時任務即可:
至於 HandlerThread,它是 IntentService 內部實現的重要部分,細節內容會在 IntentService 源碼中說到。
IntentService 首次創建被啟動的時候其生命周期方法 onCreate() 會先被調用,所以我們從這個方法開始分析:
這里出現了 HandlerThread 和 ServiceHandler 兩個類,先搞明白它們的作用,以便後續的分析。
首先看 HandlerThread 的核心實現:
首先它繼承了 Thread 類,可以當做子線程來使用,並在 run() 方法中創建了一個消息循環系統、開啟消息循環。
ServiceHandler 是 IntentService 的內部類,繼承了 Handler,具體內容後續分析:
現在回過頭來看 onCreate() 方法主要是一些初始化的操作, 首先創建了一個 thread 對象,並啟動線程,然後用其內部的 Looper 對象 創建一個 mServiceHandler 對象,將子線程的 Looper 和 ServiceHandler 建立了綁定關系,這樣就可以使用 mServiceHandler 將消息發送到子線程去處理了。
生命周期方法 onStartCommand() 方法會在 IntentService 每次被啟動時調用,一般會這里處理啟動 IntentService 傳遞 Intent 解析攜帶的數據:
又調用了 start() 方法:
就是用 mServiceHandler 發送了一條包含 startId 和 intent 的消息,消息的發送還是在主線程進行的,接下來消息的接收、處理就是在子線程進行的:
當接收到消息時,通過 onHandleIntent() 方法在子線程處理 intent 對象, onHandleIntent() 方法執行結束後,通過 stopSelf(msg.arg1) 等待所有消息處理完畢後終止服務。
為什麼消息的處理是在子線程呢?這里涉及到 Handler 的內部消息機制,簡單的說,因為 ServiceHandler 使用的 Looper 對象就是在 HandlerThread 這個子線程類里創建的,並通過 Looper.loop() 開啟消息循環,不斷從消息隊列(單鏈表)中取出消息,並執行,截取 loop() 的部分源碼:
dispatchMessage() 方法間接會調用 handleMessage() 方法,所以最終 onHandleIntent() 就在子線程中劃線執行了,即 HandlerThread 的 run() 方法。
這就是 IntentService 實現的核心,通過 HandlerThread + Hanlder 把啟動 IntentService 的 Intent 從主線程切換到子線程,實現讓 Service 可以處理耗時任務的功能!
AsyncTask 是 Android 中輕量級的非同步任務抽象類,它的內部主要由線程池以及 Handler 實現,在線程池中執行耗時任務並把結果通過 Handler 機制中轉到主線程以實現UI操作。典型的用法如下:
從 Android3.0 開始,AsyncTask 默認是串列執行的:
如果需要並行執行可以這么做:
AsyncTask 的源碼不多,還是比較容易理解的。根據上邊的用法,可以從 execute() 方法開始我們的分析:
看到 @MainThread 註解了嗎?所以 execute() 方法需要在主線程執行哦!
進而又調用了 executeOnExecutor() :
可以看到,當任務正在執行或者已經完成,如果又被執行會拋出異常!回調方法 onPreExecute() 最先被執行了。
傳入的 sDefaultExecutor 參數,是一個自定義的串列線程池對象,所有任務在該線程池中排隊執行:
可以看到 SerialExecutor 線程池僅用於任務的排隊, THREAD_POOL_EXECUTOR 線程池才是用於執行真正的任務,就是我們線程池部分講到的 ThreadPoolExecutor :
再回到 executeOnExecutor() 方法中,那麼 exec.execute(mFuture) 就是觸發線程池開始執行任務的操作了。
那 executeOnExecutor() 方法中的 mWorker 是什麼? mFuture 是什麼?答案在 AsyncTask 的構造函數中:
原來 mWorker 是一個 Callable 對象, mFuture 是一個 FutureTask 對象,繼承了 Runnable 介面。所以 mWorker 的 call() 方法會在 mFuture 的 run() 方法中執行,所以 mWorker 的 call() 方法在線程池得到執行!
同時 doInBackground() 方法就在 call() 中方法,所以我們自定義的耗時任務邏輯得到執行,不就是我們第二部分講的那一套嗎!
doInBackground() 的返回值會傳遞給 postResult() 方法:
就是通過 Handler 將最終的耗時任務結果從子線程發送到主線程,具體的過程是這樣的, getHandler() 得到的就是 AsyncTask 構造函數中初始化的 mHandler , mHander 又是通過 getMainHandler() 賦值的:
可以在看到 sHandler 是一個 InternalHandler 類對象:
所以 getHandler() 就是在得到在主線程創建的 InternalHandler 對象,所以
就可以完成耗時任務結果從子線程到主線程的切換,進而可以進行相關UI操作了。
當消息是 MESSAGE_POST_RESULT 時,代表任務執行完成, finish() 方法被調用:
如果任務沒有被取消的話執行 onPostExecute() ,否則執行 onCancelled() 。
如果消息是 MESSAGE_POST_PROGRESS , onProgressUpdate() 方法被執行,根據之前的用法可以 onProgressUpdate() 的執行需要我們手動調用 publishProgress() 方法,就是通過 Handler 來發送進度數據:
進行中的任務如何取消呢?AsyncTask 提供了一個 cancel(boolean mayInterruptIfRunning) ,參數代表是否中斷正在執行的線程任務,但是呢並不靠譜, cancel() 的方法注釋中有這么一段:
大致意思就是調用 cancel() 方法後, onCancelled(Object) 回調方法會在 doInBackground() 之後被執行而 onPostExecute() 將不會被執行,同時你應該 doInBackground() 回調方法中通過 isCancelled() 來檢查任務是否已取消,進而去終止任務的執行!
所以只能自己動手了:
AsyncTask 整體的實現流程就這些了,源碼是最好的老師,自己跟著源碼走一遍有些問題可能就豁然開朗了!
H. Android中的線程和線程池
一、除了Thread外,扮演線程角色的還有:AsyncTask和IntentService,同時HandlerThread也扮演特殊的線程。
IntentService:內部採用HandlerThread來執行,像一個後台線程,同時是一個服務,不容易被系統殺死。
二、HandlerThread的run方法是一個無限循環
三、IntentService中任務是排隊執行的
四、AsyncTask
1、Android1.6之前串悄段桐行執行任務,1.6時候採用線程池裡的並行,Android3.0開始又開始串列(為了避免並發錯誤),單任可以並行。
2、AsyncTask必須在UI線程調用(不過這個不是絕對的,和版本有關燃腔系,API 16之前,API 16到 22, API 22以後) 參考一
原因:內部有靜態Handler,採用UI線程的Looper來處理消息,這就是為什麼AsyncTask必須在UI線程調用,因為子線程默認沒有Looper無法創建下面的Handler,程序會直接Crash
3、AsyncTask中有兩個線程池和一個Handler,一個線程池用啟坦於任務排隊,一個線程池用於真正的執行任務,InternalHandler用於將
執行環境從線程池切換到主線程
AsyncTask串列與並行
五、線程池
線程池中多餘的線程是如何回收的