android线程信号量

1. android 子线程访问网络超时怎么办

Android开发中经常需要调用线程访问网络，而手机的网络信号经常断断续续，容易出现网络超时的情况，这种情况下后台线程往往得不到关闭，浪费系统资源。
在下面的例子中使用了java 中的Timer类，对线程进行了约束，如果线程在一定时间内为响应则终止该线程。
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.app.Activity;
import android.app.ProgressDialog;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;

public class MainActivity extends Activity {
private static final int TIME_OUT = 0;
private static final int SUCCESS = 1;
// 超时的时限为5秒
private static final int TIME_LIMIT = 5000;
ProgressDialog proDialog;
Timer timer;
Thread thread;
Button btn1, btn2;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
btn1 = (Button) findViewById(R.id.button1);
btn2 = (Button) findViewById(R.id.button2);
// 测试未超时的线程，为btn1绑定事件
btn1.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
proDialog = ProgressDialog.show(MainActivity.this, "提示",
"线程运行中");
// 匿名内部线程
thread = new Thread() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
//线程休眠时间，超时
sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
break;
}
}

}
};
thread.start();
// 设定定时器
timer = new Timer();
timer.schele(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
sendTimeOutMsg();
}
}, TIME_LIMIT);

}
});
// 测试超时的线程,为btn2绑定事件
btn2.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {

proDialog = ProgressDialog.show(MainActivity.this, "提示",
"线程运行中");
// 匿名内部线程
thread = new Thread() {
public void run() {
try {
// 线程休眠时间，未超时
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Message msgSuc = new Message();
msgSuc.what = SUCCESS;
myHandler.sendMessage(msgSuc);
}
};
thread.start();
// 设定定时器
timer = new Timer();
timer.schele(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
sendTimeOutMsg();
}
}, TIME_LIMIT);
}
});
}
// 接收消息的Handler
final Handler myHandler = new Handler() {
public void handleMessage(android.os.Message msg) {
switch (msg.what) {
case TIME_OUT:
//打断线程
thread.interrupt();
proDialog.dismiss();
Toast.makeText(MainActivity.this, "线程超时", Toast.LENGTH_SHORT)
.show();
break;
case SUCCESS:
//取消定时器
timer.cancel();
proDialog.dismiss();
Toast.makeText(MainActivity.this, "线程运行完成", Toast.LENGTH_SHORT)
.show();
break;
default:
break;
}
};
};
//向handler发送超时信息
private void sendTimeOutMsg() {
Message timeOutMsg = new Message();
timeOutMsg.what = TIME_OUT;
myHandler.sendMessage(timeOutMsg);
}

}

2. Android多线程的四种方式：Handler、AsyncTask、ThreadPoolExector、IntentService

     异步通信机制，将工作线程中需更新UI的操作信息 传递到 UI主线程，从而实现 工作线程对UI的更新处理，最终实现异步消息的处理。Handler不仅仅能将子线程的数据传递给主线程，它能实现任意两个线程的数据传递。

（1）Message

    Message 可以在线程之间传递消息。可以在它的内部携带少量数据，用于在不同线程之间进行数据交换。除了 what 字段，还可以使用 arg1 和 arg2 来携带整型数据，使用 obj 来携带 Object 数据。

（2） Handler

    Handler 作为处理中心，用于发送（sendMessage 系列方法）与处理消息（handleMessage 方法）。

（3） MessageQueue

    MessageQueue 用于存放所有通过 Handler 发送的消息。这部分消息会一直存放在消息队列中，直到被处理。每个线程中只会有一个 MessageQueue 对象

（4） Looper

    Looper 用于管理 MessageQueue 队列，Looper对象通过loop()方法开启了一个死循环——for (;;)｛｝，不断地从looper内的MessageQueue中取出Message，并传递到 Handler 的 handleMessage() 方法中。每个线程中只会有一个 Looper 对象。

    AsyncTask 是一种轻量级的任务异步类，可以在后台子线程执行任务，且将执行进度及执行结果传递给 UI 线程。

（1）onPreExecute()

    在 UI 线程上工作，在任务执行 doInBackground() 之前调用。此步骤通常用于设置任务，例如在用户界面中显示进度条。

（2）doInBackground(Params... params)

    在子线程中工作，在 onPreExecute() 方法结束后执行，这一步被用于在后台执行长时间的任务，Params 参数通过 execute(Params) 方法被传递到此方法中。任务执行结束后，将结果传递给 onPostExecute(Result) 方法，同时我们可以通过 publishProgress(Progress) 方法，将执行进度发送给 onProgressUpdate(Progress) 方法。

（3）onProgressUpdate(Progress... values)

    在 UI 线程上工作，会在 doInBackground() 中调用 publishProgress(Progress) 方法后执行，此方法用于在后台计算仍在执行时(也就是 doInBackgound() 还在执行时)将计算执行进度通过 UI 显示出来。例如，可以通过动画进度条或显示文本字段中的日志，从而方便用户知道后台任务执行的进度。

（4）onPostExecute(Result result)

    在 UI 线程上工作，在任务执行完毕（即 doInBackground(Result) 执行完毕）并将执行结果传过来的时候工作。

使用规则：

（1）AsyncTask 是个抽象类，所以要创建它的子类实现抽象方法

（1）AsyncTask 类必须是在 UI 线程中被加载，但在Android 4.1（API 16）开始，就能被自动加载完成。

（2）AsyncTask 类的实例对象必须在 UI 线程中被创建。

（3）execute() 方法必须是在 UI 线程中被调用。

（4）不要手动调用方法 onPreExecute()、onPostExecute()、doInBackground()、onProgressUpdate()

（5）任务只能执行一次(如果尝试第二次执行，将抛出异常)。即一个AsyncTask对象只能调用一次execute()方法。

原理：

          其源码中原理还是 Thread 与 Handler 的实现，其包含 两个线程池，一个 Handler，如下所示：

名称类型作用

SERIAL_EXECUTOR线程池分发任务，串行分发，一次只分发一个任务

THREAD_POOL_EXECUTOR线程池执行任务，并行执行，执行的任务由 SERIAL_EXECUTOR 分发

InternalHandlerHandler负责子线程与主线程的沟通，通知主线程做 UI 工作

    一方面减少了每个并行任务独自建立线程的开销，另一方面可以管理多个并发线程的公共资源，从而提高了多线程的效率。所以ThreadPoolExecutor比较适合一组任务的执行。Executors利用工厂模式对ThreadPoolExecutor进行了封装。

Executors提供了四种创建ExecutorService的方法，他们的使用场景如下：

1. Executors.newFixedThreadPool()

    创建一个定长的线程池，每提交一个任务就创建一个线程，直到达到池的最大长度，这时线程池会保持长度不再变化。

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。当所有的线程都处于活动状态时，新任务都会处于等待状态，直到有线程空闲出来。

只有核心线程并且不会被回收，能够更加快速的响应外界的请求。

2. Executors.newCachedThreadPool()

    创建一个可缓存的线程池，如果当前线程池的长度超过了处理的需要时，它可以灵活的回收空闲的线程，当需要增加时，它可以灵活的添加新的线程，而不会对池的长度作任何限制

    线程数量不定的线程池，只有非核心线程，最大线程数为 Integer.MAX_VALUE。当线程池中的线程都处于活动状态时，线程池会创建新的线程来处理新任务，否则利用空闲的线程来处理新任务。线程池中的空闲线程具有超时机制，为 60s。

    任务队列相当于一个空集合，导致任何任务都会立即被执行，适合执行大量耗时较少的任务。当整个线程池都处于限制状态时，线程池中的线程都会超时而被停止。

3. Executors.newScheledThreadPool()

    创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，类似于Timer。

    非核心线程数没有限制，并且非核心线程闲置的时候立即回收，主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务。

4. Executors.newSingleThreadExecutor()

    创建一个单线程化的executor，它只创建唯一的worker线程来执行任务

    只有一个核心线程，保证所有的任务都在一个线程中顺序执行，意义在于不需要处理线程同步的问题。

    一般用于执行后台耗时任务，当任务执行完成会自动停止；同时由于它是一个服务，优先级要远远高于线程，更不容易被系统杀死，因此比较适合执行一些高优先级的后台任务。

使用步骤：创建IntentService的子类，重写onHandleIntent方法，在onHandleIntent中执行耗时任务

    原理：在源码实现上，IntentService封装了HandlerThread和Handler。onHandleIntent方法结束后会调用IntentService的stopSelf(int startId)方法尝试停止服务。

    IntentService的内部是通过消息的方式请求HandlerThread执行任务，HandlerThread内部又是一种使用Handler的Thread，这就意味着IntentService和Looper一样是顺序执行后台任务的

（HandlerThread：封装了Handler + ThreadHandlerThread适合在有需要一个工作线程（非UI线程）+任务的等待队列的形式，优点是不会有堵塞，减少了对性能的消耗，缺点是不能同时进行多个任务的处理，需要等待进行处理。处理效率低，可以当成一个轻量级的线程池来用）

3. 能主动让android主线程等待1s吗

当然可以啊,你在主线程中
try {
Thread.sleep(1000); //就是当前线程暂停1000毫秒
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}

4. Android 进程间通信的几种实现方式

Android 进程间通信的几种实现方式

主要有4种方式：

这4种方式正好对应于android系统中4种应用程序组件：Activity、Content Provider、Broadcast和Service。

主要实现原理：

由于应用程序之间不能共享内存。为了在不同应用程序之间交互数据（跨进程通讯），AndroidSDK中提供了4种用于跨进程通讯的方式进行交互数据，实现进程间通信主要是使用sdk中提供的4组组件根据实际开发情况进行实现数据交互。

详细实现方式：

Acitivity实现方式

Activity的跨进程访问与进程内访问略有不同。虽然它们都需要Intent对象，但跨进程访问并不需要指定Context对象和Activity的 Class对象，而需要指定的是要访问的Activity所对应的Action（一个字符串）。有些Activity还需要指定一个Uri（通过 Intent构造方法的第2个参数指定）。 在android系统中有很多应用程序提供了可以跨进程访问的Activity，例如，下面的代码可以直接调用拨打电话的Activity。

IntentcallIntent=newIntent(Intent.ACTION_CALL,Uri.parse("tel:12345678");
startActivity(callIntent);

Content Provider实现方式

Android应用程序可以使用文件或SqlLite数据库来存储数据。Content Provider提供了一种在多个应用程序之间数据共享的方式（跨进程共享数据）

应用程序可以利用Content Provider完成下面的工作

1. 查询数据
2. 修改数据
3. 添加数据
4. 删除数据

Broadcast 广播实现方式

广播是一种被动跨进程通讯的方式。当某个程序向系统发送广播时，其他的应用程序只能被动地接收广播数据。这就象电台进行广播一样，听众只能被动地收听，而不能主动与电台进行沟通。在应用程序中发送广播比较简单。只需要调用sendBroadcast方法即可。该方法需要一个Intent对象。通过Intent对象可以发送需要广播的数据。

Service实现方式

常用的使用方式之一：利用AIDL Service实现跨进程通信

这是我个人比较推崇的方式，因为它相比Broadcast而言，虽然实现上稍微麻烦了一点，但是它的优势就是不会像广播那样在手机中的广播较多时会有明显的时延，甚至有广播发送不成功的情况出现。

注意普通的Service并不能实现跨进程操作，实际上普通的Service和它所在的应用处于同一个进程中，而且它也不会专门开一条新的线程，因此如果在普通的Service中实现在耗时的任务，需要新开线程。

要实现跨进程通信，需要借助AIDL(Android Interface Definition Language)。Android中的跨进程服务其实是采用C/S的架构，因而AIDL的目的就是实现通信接口。

总结

跨进程通讯这个方面service方式的通讯远远复杂于其他几种通讯方式，实际开发中Activity、Content Provider、Broadcast和Service。4种经常用到，学习过程中要对没种实现方式有一定的了解。

5. 如何在Android JNI编程中实现对信号量的操作

可以。实现JNI原生函数源文件： 新建com_lucyfyr_HelloWorld.c文件： #include #define LOG_TAG "HelloWorld" #include /* Native interface, it will be call in java code */ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI...

6. 针对Android的性能优化集中哪些方面

一、概要：

本文主要以Android的渲染机制、UI优化、多线程的处理、缓存处理、电量优化以及代码规范等几方面来简述Android的性能优化

二、渲染机制的优化：

大多数用户感知到的卡顿等性能问题的最主要根源都是因为渲染性能。

Android系统每隔16ms发出VSYNC信号，触发对UI进行渲染， 如果每次渲染都成功，这样就能够达到流畅的画面所需要的60fps，为了能够实现60fps，这意味着程序的大多数操作都必须在16ms内完成。

*关于JobScheler的更多知识可以参考http://hukai.me/android-training-course-in-chinese/background-jobs/scheling/index.html

七、代码规范

1）for loop中不要声明临时变量，不到万不得已不要在里面写try catch。

2）明白垃圾回收机制，避免频繁GC，内存泄漏，OOM(有机会专门说)

3）合理使用数据类型，StringBuilder代替String，少用枚举enum，少用父类声明(List,Map)

4）如果你有频繁的new线程，那最好通过线程池去execute它们，减少线程创建开销。

5）你要知道单例的好处，并正确的使用它。

6）多用常量，少用显式的"action_key"，并维护一个常量类，别重复声明这些常量。

7）如果可以，至少要弄懂设计模式中的策略模式，组合模式，装饰模式，工厂模式，观察者模式，这些能帮助你合理的解耦，即使需求频繁变更，你也不用害怕牵一发而动全身。需求变更不可怕，可怕的是没有在写代码之前做合理的设计。

8）View中设置缓存属性.setDrawingCache为true.

9）cursor的使用。不过要注意管理好cursor,不要每次打开关闭cursor.因为打开关闭Cursor非常耗时。Cursor.require用于刷cursor.

10）采用SurfaceView在子线程刷新UI,避免手势的处理和绘制在同一UI线程（普通View都这样做）

11）采用JNI，将耗时间的处理放到c/c++层来处理

12）有些能用文件操作的，尽量采用文件操作，文件操作的速度比数据库的操作要快10倍左右

13）懒加载和缓存机制。访问网络的耗时操作启动一个新线程来做，而不要再UI线程来做

14）如果方法用不到成员变量，可以把方法申明为static，性能会提高到15%到20%

15）避免使用getter/setter存取field，可以把field申明为public，直接访问

16）私有内部类要访问外部类的field或方法时,其成员变量不要用private，因为在编译时会生成setter/getter,影响性能。可以把外部类的field或方法声明为包访问权限

17）合理利用浮点数，浮点数比整型慢两倍

18）针对ListView的性能优化，ListView的背景色与cacheColorHint设置相同颜色，可以提高滑动时的渲染性能。ListView中getView是性能是关键，这里要尽可能的优化。

getView方法中要重用view；getView方法中不能做复杂的逻辑计算，特别是数据库操作，否则会严重影响滑动时的性能

19）不用new关键词创建类的实例，用new关键词创建类的实例时，构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。但如果一个对象实现了Cloneable接口，我们可以调用它的clone()方法。

clone()方法不会调用任何类构造函数。在使用设计模式（Design Pattern）的场合，如果用Factory模式创建对象，则改用clone()方法创建新的对象实例非常简单。例如，下面是Factory模式的一个典型实现：

20）public static Credit getNewCredit() {
return new Credit();
}
改进后的代码使用clone()方法，如下所示：
private static Credit BaseCredit = new Credit();
public static Credit getNewCredit() {
return (Credit) BaseCredit.clone();
}
上面的思路对于数组处理同样很有用。

21）乘法和除法

考虑下面的代码：

22）ViewPager同时缓存page数最好为最小值3，如果过多，那么第一次显示时，ViewPager所初始化的pager就会很多，这样pager累积渲染耗时就会增多，看起来就卡。

23）每个pager应该只在显示时才加载网络或数据库(UserVisibleHint=true)，最好不要预加载数据，以免造成浪费

24）提高下载速度：要控制好同时下载的最大任务数，同时给InputStream再包一层缓冲流会更快(如BufferedInputStream)

25）提供加载速度：让服务端提供不同分辨率的图片才是最好的解决方案。还有合理使用内存缓存，使用开源的框架

引用：Android性能优化的浅谈

7. 多线程中 信号和信号量分别定义是什么

信号量在进程是以有名信号量进行通信的，在线程是以无名信号进行通信的，因为线程linux还没有实现进程间的通信，所以在sem_init的第二个参数要为0，而且在多线程间的同步是可以通过有名信号量也可通过无名信号，但是一般情况线程的同步是无名信号量，无名信号量使用简单，而且sem_t存储在进程空间中，有名信号量必须LINUX内核管理，由内核结构struct ipc_ids 存储，是随内核持续的，系统关闭，信号量则删除，当然也可以显示删除，通过系统调用删除，
消息队列，信号量，内存共享，这几个都是一样的原理。，只不过信号量分为有名与无名

8. android 大量多线程怎么优化

在程序开发的实践当中，为了让程序表现得更加流畅，我们肯定会需要使用到多线程来提升程序的并发执行性能。但是编写多线程并发的代码一直以来都是一个相对棘手的问题，所以想要获得更佳的程序性能，我们非常有必要掌握多线程并发编程的基础技能。
众所周知，Android 程序的大多数代码操作都必须执行在主线程，例如系统事件(例如设备屏幕发生旋转)，输入事件(例如用户点击滑动等)，程序回调服务，UI 绘制以及闹钟事件等等。那么我们在上述事件或者方法中插入的代码也将执行在主线程。

一旦我们在主线程里面添加了操作复杂的代码，这些代码就很可能阻碍主线程去响应点击/滑动事件，阻碍主线程的 UI 绘制等等。我们知道，为了让屏幕的刷新帧率达到 60fps，我们需要确保 16ms 内完成单次刷新的操作。一旦我们在主线程里面执行的任务过于繁重就可能导致接收到刷新信号的时候因为资源被占用而无法完成这次刷新操作，这样就会产生掉帧的现象，刷新帧率自然也就跟着下降了(一旦刷新帧率降到 20fps 左右，用户就可以明显感知到卡顿不流畅了)。

为了避免上面提到的掉帧问题，我们需要使用多线程的技术方案，把那些操作复杂的任务移动到其他线程当中执行，这样就不容易阻塞主线程的操作，也就减小了出现掉帧的可能性。

那么问题来了，为主线程减轻负的多线程方案有哪些呢？这些方案分别适合在什么场景下使用？Android 系统为我们提供了若干组工具类来帮助解决这个问题。
AsyncTask: 为 UI 线程与工作线程之间进行快速的切换提供一种简单便捷的机制。适用于当下立即需要启动，但是异步执行的生命周期短暂的使用场景。
HandlerThread: 为某些回调方法或者等待某些任务的执行设置一个专属的线程，并提供线程任务的调度机制。
ThreadPool: 把任务分解成不同的单元，分发到各个不同的线程上，进行同时并发处理。
IntentService: 适合于执行由 UI 触发的后台 Service 任务，并可以把后台任务执行的情况通过一定的机制反馈给 UI。
了解这些系统提供的多线程工具类分别适合在什么场景下，可以帮助我们选择合适的解决方案，避免出现不可预期的麻烦。虽然使用多线程可以提高程序的并发量，但是我们需要特别注意因为引入多线程而可能伴随而来的内存问题。举个例子，在 Activity 内部定义的一个 AsyncTask，它属于一个内部类，该类本身和外面的 Activity 是有引用关系的，如果 Activity 要销毁的时候，AsyncTask 还仍然在运行，这会导致 Activity 没有办法完全释放，从而引发内存泄漏。所以说，多线程是提升程序性能的有效手段之一，但是使用多线程却需要十分谨慎小心，如果不了解背后的执行机制以及使用的注意事项，很可能引起严重的问题。

9. 信号量，互斥锁，读写锁和条件变量的区别

线程同步的方式包括：互斥锁、读写锁、条件变量、信号量和令牌。

以Java语言为例：
用synchronized关键字修饰同步方法。
同步有几种实现方法分别是synchronized,wait与notify
wait():使一个线程处于等待状态，并且释放所持有的对象的lock。
sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态，是一个静态方法，调用此方法要捕捉InterruptedException异常。
notify():唤醒一个处于等待状态的线程，注意的是在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程，而是由JVM确定唤醒哪个线程，而且不是按优先级。
Allnotity():唤醒所有处入等待状态的线程，注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁，而是让它们竞争。
同步是多线程中的重要概念。同步的使用可以保证在多线程运行的环境中，程序不会产生设计之外的错误结果。同步的实现方式有两种，同步方法和同步块，这两种方式都要用到synchronized关键字。