⑴ android线程池ThreadPoolExecutor详解
传统的多线程是通过继承Thread类及实现Runnable接口来实现的,每次创建及销毁线程都会消耗资源、响应速度慢,且线程缺乏统一管理,容易出现阻塞的情况,针对以上缺点,线程池就出现了。
线程池是一个创建使用线程并能保存使用过的线程以达到复用的对象,简单的说就是一块缓存了一定数量线程的区域。
1.复用线程:线程执行完不会立刻退出,继续执行其他线程;
2.管理线程:统一分配、管理、控制最大并发数;
1.降低因频繁创建&销毁线程带来的性能开销,复用缓存在线程池中的线程;
2.提高线程执行效率&响应速度,复用线程:响应速度;管理线程:优化线程执行顺序,避免大量线程抢占资源导致阻塞现象;
3.提高对线程的管理度;
线程池的使用也比较简单,流程如下:
接下来通过源码来介绍一下ThreadPoolExecutor内部实现及工作原理。
线程池的最终实现类是ThreadPoolExecutor,通过实现可以一步一步的看到,父接口为Executor:
其他的继承及实现关系就不一一列举了,直接通过以下图来看一下:
从构造方法开始看:
通过以上可以看到,在创建ThreadPoolExecutor时,对传入的参数是有要求的:corePoolSize不能小于0;maximumPoolSize需要大于0,且需要大于等于corePoolSize;keepAliveTime大于0;workQueue、threadFactory都不能为null。
在创建完后就需要执行Runnable了,看以下execute()方法:
在execute()内部主要执行的逻辑如下:
分析点1:如果当前线程数未超过核心线程数,则将runnable作为参数执行addWorker(),true表示核心线程,false表示非核心线程;
分析点2:核心线程满了,如果线程池处于运行状态则往workQueue队列中添加任务,接下来判断是否需要拒绝或者执行addWorker();
分析点3:以上都不满足时 [corePoolSize=0且没有运行的线程,或workQueue已经满了] ,执行addWorker()添加runnable,失败则执行拒绝策略;
总结一下:线程池对线程创建的管理,流程图如下:
在执行addWorker时,主要做了以下两件事:
分析点1:将runnable作为参数创建Worker对象w,然后获取w内部的变量thread;
分析点2:调用start()来启动thread;
在addWorker()内部会将runnable作为参数传给Worker,然后从Worker内部读取变量thread,看一下Worker类的实现:
Worker实现了Runnable接口,在Worker内部,进行了赋值及创建操作,先将execute()时传入的runnable赋值给内部变量firstTask,然后通过ThreadFactory.newThread(this)创建Thread,上面讲到在addWorker内部执行t.start()后,会执行到Worker内部的run()方法,接着会执行runWorker(this),一起看一下:
前面可以看到,runWorker是执行在子线程内部,主要执行了三件事:
分析1:获取当前线程,当执行shutdown()时需要将线程interrupt(),接下来从Worker内部取到firstTask,即execute传入的runnable,接下来会执行;
分析2:while循环,task不空直接执行;否则执行getTask()去获取,不为空直接执行;
分析3:对有效的task执行run(),由于是在子线程中执行,因此直接run()即可,不需要start();
前面看到,在while内部有执行getTask(),一起看一下:
getTask()是从workQueue内部获取接下来需要执行的runnable,内部主要做了两件事:
分析1:先获取到当前正在执行工作的线程数量wc,通过判断allowCoreThreadTimeOut[在创建ThreadPoolExecutor时可以进行设置]及wc > corePoolSize来确定timed值;
分析2:通过timed值来决定执行poll()或者take(),如果WorkQueue中有未执行的线程时,两者作用是相同的,立刻返回线程;如果WorkQueue中没有线程时,poll()有超时返回,take()会一直阻塞;如果allowCoreThreadTimeOut为true,则核心线程在超时时间没有使用的话,是需要退出的;wc > corePoolSize时,非核心线程在超时时间没有使用的话,是需要退出的;
allowCoreThreadTimeOut是可以通过以下方式进行设置的:
如果没有进行设置,那么corePoolSize数量的核心线程会一直存在。
总结一下:ThreadPoolExecutor内部的核心线程如何确保一直存在,不退出?
上面分析已经回答了这个问题,每个线程在执行时会执行runWorker(),而在runWorker()内部有while()循环会判断getTask(),在getTask()内部会对当前执行的线程数量及allowCoreThreadTimeOut进行实时判断,如果工作数量大于corePoolSize且workQueue中没有未执行的线程时,会执行poll()超时退出;如果工作数量不大于corePoolSize且workQueue中没有未执行的线程时,会执行take()进行阻塞,确保有corePoolSize数量的线程阻塞在runWorker()内部的while()循环不退出。
如果需要关闭线程池,需要如何操作呢,看一下shutdown()方法:
以上可以看到,关闭线程池的原理:a. 遍历线程池中的所有工作线程;b. 逐个调用线程的interrupt()中断线程(注:无法响应中断的任务可能永远无法终止)
也可调用shutdownNow()来关闭线程池,二者区别:
shutdown():设置线程池的状态为SHUTDOWN,然后中断所有没有正在执行任务的线程;
shutdownNow():设置线程池的状态为STOP,然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程,并返回等待执行任务的列表;
使用建议:一般调用shutdown()关闭线程池;若任务不一定要执行完,则调用shutdownNow();
总结一下:ThreadPoolExecutor在执行execute()及shutdown()时的调用关系,流程图如下:
线程池可以通过Executors来进行不同类型的创建,具体分为四种不同的类型,如下:
可缓存线程池:不固定线程数量,且支持最大为Integer.MAX_VALUE的线程数量:
1、线程数无限制
2、有空闲线程则复用空闲线程,若无空闲线程则新建线程
3、一定程度上减少频繁创建/销毁线程,减少系统开销
固定线程数量的线程池:定长线程池
1、可控制线程最大并发数(同时执行的线程数)
2、超出的线程会在队列中等待。
单线程化的线程池:可以理解为线程数量为1的FixedThreadPool
1、有且仅有一个工作线程执行任务
2、所有任务按照指定顺序执行,即遵循队列的入队出队规则
定时以指定周期循环执行任务
一般来说,等待队列 BlockingQueue 有: ArrayBlockingQueue 、 LinkedBlockingQueue 与 SynchronousQueue 。
假设向线程池提交任务时,核心线程都被占用的情况下:
ArrayBlockingQueue :基于数组的阻塞队列,初始化需要指定固定大小。
当使用此队列时,向线程池提交任务,会首先加入到等待队列中,当等待队列满了之后,再次提交任务,尝试加入队列就会失败,这时就会检查如果当前线程池中的线程数未达到最大线程,则会新建线程执行新提交的任务。所以最终可能出现后提交的任务先执行,而先提交的任务一直在等待。
LinkedBlockingQueue :基于链表实现的阻塞队列,初始化可以指定大小,也可以不指定。
当指定大小后,行为就和 ArrayBlockingQueue一致。而如果未指定大小,则会使用默认的 Integer.MAX_VALUE 作为队列大小。这时候就会出现线程池的最大线程数参数无用,因为无论如何,向线程池提交任务加入等待队列都会成功。最终意味着所有任务都是在核心线程执行。如果核心线程一直被占,那就一直等待。
SynchronousQueue :无容量的队列。
使用此队列意味着希望获得最大并发量。因为无论如何,向线程池提交任务,往队列提交任务都会失败。而失败后如果没有空闲的非核心线程,就会检查如果当前线程池中的线程数未达到最大线程,则会新建线程执行新提交的任务。完全没有任何等待,唯一制约它的就是最大线程数的个数。因此一般配合Integer.MAX_VALUE就实现了真正的无等待。
但是需要注意的是, 进程的内存是存在限制的,而每一个线程都需要分配一定的内存。所以线程并不能无限个。
⑵ 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)
⑶ Android线程池的使用
在Android中有主线程和子线程的区分。主线程又称为UI线程,主要是处理一些和界面相关的事情,而子线程主要是用于处理一些耗时比较大的一些任务,例如一些网络操作,IO请求等。如果在主线程中处理这些耗时的任务,则有可能会出现ANR现象(App直接卡死)。
线程池,从名字的表明含义上我们知道线程池就是包含线程的一个池子,它起到新建线程、管理线程、调度线程等作用。
既然Android中已经有了线程的概念,那么为什么需要使用线程池呢?我们从两个方面给出使用线程池的原因。
在Android中线程池就是ThreadPoolExecutor对象。我们先来看一下ThreadPoolExecutor的构造函数。
我们分别说一下当前的几个参数的含义:
第一个参数corePoolSize为 核心线程数 ,也就是说线程池中至少有这么多的线程,即使存在的这些线程没有执行任务。但是有一个例外就是,如果在线程池中设置了allowCoreThreadTimeOut为true,那么在 超时时间(keepAliveTime) 到达后核心线程也会被销毁。
第二个参数maximumPoolSize为 线程池中的最大线程数 。当活动线程数达到这个数后,后续添加的新任务会被阻塞。
第三个参数keepAliveTime为 线程的保活时间 ,就是说如果线程池中有多于核心线程数的线程,那么在线程没有任务的那一刻起开始计时,如果超过了keepAliveTime,还没有新的任务过来,则该线程就要被销毁。同时如果设置了allowCoreThreadTimeOut为true,该时间也就是上面第一条所说的 超时时间 。
第四个参数unit为 第三个参数的计时单位 ,有毫秒、秒等。
第五个参数workQueue为 线程池中的任务队列 ,该队列持有由execute方法传递过来的Runnable对象(Runnable对象就是一个任务)。这个任务队列的类型是BlockQueue类型,也就是阻塞队列,当队列的任务数为0时,取任务的操作会被阻塞;当队列的任务数满了(活动线程达到了最大线程数),添加操作就会阻塞。
第六个参数threadFactory为 线程工厂 ,当线程池需要创建一个新线程时,使用线程工厂来给线程池提供一个线程。
第七个参数handler为 拒绝策略 ,当线程池使用有界队列时(也就是第五个参数),如果队列满了,任务添加到线程池的时候的一个拒绝策略。
可以看到FixedThreadPool的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出FixedThreadPool的几个特点:
可以看到CacheThreadPool的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出CacheThreadPool的几个特点:
可以看到ScheledThreadPoolExecutor的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出ScheledThreadPoolExecutor的几个特点:
可以看到SingleThreadExecutor的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出SingleThreadExecutor的几个特点:
⑷ android如何使用多线程及socket发送指令
1、后台服务是service,没有界面 2、主线程要给后台service传递一个对象可以使用通知也就是notifation 方法:在主线程生成一个通知管理器对象notifationmanager,把socket对象以通知消息的形式发送给后台service,详细的可以看看安卓巴士教程:http://www.apkbus.com/thread-463757-1-1.html
⑸ Android进程间和线程间通信方式
进程:是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
线程:是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一些在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。
区别:
(1)、一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程;
(2)、线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高;
(3)、进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉。
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一、Android进程间通信方式
1.Bundle
由于Activity,Service,Receiver都是可以通过Intent来携带Bundle传输数据的,所以我们可以在一个进程中通过Intent将携带数据的Bundle发送到另一个进程的组件。
缺点:无法传输Bundle不支持的数据类型。
2.ContentProvider
ContentProvider是Android四大组件之一,以表格的方式来储存数据,提供给外界,即Content Provider可以跨进程访问其他应用程序中的数据。用法是继承ContentProvider,实现onCreate,query,update,insert,delete和getType方法,onCreate是负责创建时做一些初始化的工作,增删查改的方法就是对数据的查询和修改,getType是返回一个String,表示Uri请求的类型。注册完后就可以使用ContentResolver去请求指定的Uri。
3.文件
两个进程可以到同一个文件去交换数据,我们不仅可以保存文本文件,还可以将对象持久化到文件,从另一个文件恢复。要注意的是,当并发读/写时可能会出现并发的问题。
4.Broadcast
Broadcast可以向android系统中所有应用程序发送广播,而需要跨进程通讯的应用程序可以监听这些广播。
5.AIDL方式
Service和Content Provider类似,也可以访问其他应用程序中的数据,Content Provider返回的是Cursor对象,而Service返回的是java对象,这种可以跨进程通讯的服务叫AIDL服务。
AIDL通过定义服务端暴露的接口,以提供给客户端来调用,AIDL使服务器可以并行处理,而Messenger封装了AIDL之后只能串行运行,所以Messenger一般用作消息传递。
6.Messenger
Messenger是基于AIDL实现的,服务端(被动方)提供一个Service来处理客户端(主动方)连接,维护一个Handler来创建Messenger,在onBind时返回Messenger的binder。
双方用Messenger来发送数据,用Handler来处理数据。Messenger处理数据依靠Handler,所以是串行的,也就是说,Handler接到多个message时,就要排队依次处理。
7.Socket
Socket方法是通过网络来进行数据交换,注意的是要在子线程请求,不然会堵塞主线程。客户端和服务端建立连接之后即可不断传输数据,比较适合实时的数据传输
二、Android线程间通信方式
一般说线程间通信主要是指主线程(也叫UI线程)和子线程之间的通信,主要有以下两种方式:
1.AsyncTask机制
AsyncTask,异步任务,也就是说在UI线程运行的时候,可以在后台的执行一些异步的操作;AsyncTask可以很容易且正确地使用UI线程,AsyncTask允许进行后台操作,并在不显示使用工作线程或Handler机制的情况下,将结果反馈给UI线程。但是AsyncTask只能用于短时间的操作(最多几秒就应该结束的操作),如果需要长时间运行在后台,就不适合使用AsyncTask了,只能去使用Java提供的其他API来实现。
2.Handler机制
Handler,继承自Object类,用来发送和处理Message对象或Runnable对象;Handler在创建时会与当前所在的线程的Looper对象相关联(如果当前线程的Looper为空或不存在,则会抛出异常,此时需要在线程中主动调用Looper.prepare()来创建一个Looper对象)。使用Handler的主要作用就是在后面的过程中发送和处理Message对象和让其他的线程完成某一个动作(如在工作线程中通过Handler对象发送一个Message对象,让UI线程进行UI的更新,然后UI线程就会在MessageQueue中得到这个Message对象(取出Message对象是由其相关联的Looper对象完成的),并作出相应的响应)。
三、Android两个子线程之间通信
面试的过程中,有些面试官可能会问Android子线程之间的通信方式,由于绝大部分程序员主要关注的是Android主线程和子线程之间的通信,所以这个问题很容易让人懵逼。
主线程和子线程之间的通信可以通过主线程中的handler把子线程中的message发给主线程中的looper,或者,主线程中的handler通过post向looper中发送一个runnable。但looper默认存在于main线程中,子线程中没有Looper,该怎么办呢?其实原理很简单,把looper绑定到子线程中,并且创建一个handler。在另一个线程中通过这个handler发送消息,就可以实现子线程之间的通信了。
子线程创建handler的两种方式:
方式一:给子线程创建Looper对象:
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
Looper.prepare(); // 给这个Thread创建Looper对象,一个Thead只有一个Looper对象
Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "handleMessage", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
};
handler.sendEmptyMessage(1);
Looper.loop(); // 不断遍历MessageQueue中是否有消息
};
}).start();
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方式二:获取主线程的looper,或者说是UI线程的looper:
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()){ // 区别在这!!!
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "handleMessage", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
};
handler.sendEmptyMessage(1);
};
}).start();
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⑹ Android开发之路-多线程
多线程作为Android开发中相对而言较为高阶的知识,其中用到相关的知识点是非常的多,所以在我们需要进行设计或者写多线程的代码就必须要进行相对谨慎的处理,这样就由必要对其要有着比较系统化的认知
我们一般将Android应用分成为两种:主线程和工作线程;主线程主要是用来进行初始化UI,而工作线程主要是进行耗时操作,例如读取数据库,网络连接等
Android系统是以进程为单位来对应用程序资源进行限制,这个问题的可以解释为:一个进程最多能够开几个线程?最好能开几个?但实则这个是没有上限这一说,主要是因为资源的限制
Android中关于主线程的理解:Android的主线程是UI线程,在Android中,四大组件运行在主线程中,在主线程中做耗时操作会导致程序出现卡顿甚至出现ANR异常,一个.
在一个程序中,这些独立运行的程序片断叫作“线程”(Thread),利用它编程的概念就叫作“多线程处理”。多线程处理一个常见的例子就是用户界面。
线程总的来就是进程的一个实体,是CPU进行分派和调度的基本单位,拥有着比进程更小且能够独立运行的基本单位,线程本身基本上是不拥有系统资源,仅拥有一点在运行过程中必须拥有的资源,但它可与同属一个进程中的其他进程进行共享其所拥有的所有资源
线程状态有些地方将之分为5中状态,而且在Java Jdk中线程被其定义为6中状态,我们可以对其进行类比
普遍定义的5中状态:新建,就绪,运行,阻塞, 死亡
Java Jdk 定义状态
线程阻塞是指在某一时刻的某一个线程在进行运行一段代码的情况下,突然另一个线程也要进行运行,但在运行过程中,那个线程执行完全运行之前,另一个线程是不可能获取到CPU的执行权,就会导致线路阻塞的出现
死锁也称之为抱死,意思就是说一个进程锁定了另外一个进程所需要的页或表是,但第二个进程同时又锁定了第一个进程所需的一页,这样就会出现死锁现象
简要介绍实现线程的三种方式:继承Thread,实现runnable,实现callable。这里有一点需要注意的是,实现callable是与线程池相关联的而callable很重要的一个特性是其带有返回值。当我们只需实现单线程时实现runnable更加利于线程程序的拓展
在线程开启之前进行调用 thread.setDaemon(true); 将thread设定成当前线程中的守护线程 使用案例
线程让步【yield方法】让当前线程释放CPU资源,让其他线程抢占
这种具体某个对象锁 wait & notify 方法与Condition 的 await以及signal方法类似; 全面这种方法的阻塞等待都可以是释放锁,而且在唤醒后,这种线程都是能够获取锁资源的,而这个门栓就跟阀门类似
⑺ Android 中的“子线程”解析
Android 中线程可分为 主线程 和 子线程 两类,其中主线程也就是 UI线程 ,它的主要这作用就是运行四大组件、处理界面交互。子线程则主要是处理耗时任务,也是我们要重点分析的。
首先 Java 中的各种线程在 Android 里是通用的,Android 特有的线程形态也是基于 Java 的实现的,所以有必要先简单的了解下 Java 中的线程,本文主要包括以下内容:
在 Java 中要创建子线程可以直接继承 Thread 类,重写 run() 方法:
或者实现 Runnable 接口,然后用Thread执行Runnable,这种方式比较常用:
简单的总结下:
Callable 和 Runnable 类似,都可以用来处理具体的耗时任务逻辑的,但是但具体的差别在哪里呢?看一个小例子:
定义 MyCallable 实现了 Callable 接口,和之前 Runnable 的 run() 方法对比下, call() 方法是有返回值的哦,泛型就是返回值的类型:
一般会通过线程池来执行 Callable (线程池相关内容后边会讲到),执行结果就是一个 Future 对象:
可以看到,通过线程池执行 MyCallable 对象返回了一个 Future 对象,取出执行结果。
Future 是一个接口,从其内部的方法可以看出它提供了取消任务(有坑!!!)、判断任务是否完成、获取任务结果的功能:
Future 接口有一个 FutureTask 实现类,同时 FutureTask 也实现了 Runnable 接口,并提供了两个构造函数:
用 FutureTask 一个参数的构造函数来改造下上边的例子:
FutureTask 内部有一个 done() 方法,代表 Callable 中的任务已经结束,可以用来获取执行结果:
所以 Future + Callable 的组合可以更方便的获取子线程任务的执行结果,更好的控制任务的执行,主要的用法先说这么多了,其实 AsyncTask 内部也是类似的实现!
注意, Future 并不能取消掉运行中的任务,这点在后边的 AsyncTask 解析中有提到。
Java 中线程池的具体的实现类是 ThreadPoolExecutor ,继承了 Executor 接口,这些线程池在 Android 中也是通用的。使用线程池的好处:
常用的构造函数如下:
一个常规线程池可以按照如下方式来实现:
执行任务:
基于 ThreadPoolExecutor ,系统扩展了几类具有新特性的线程池:
线程池可以通过 execute() 、 submit() 方法开始执行任务,主要差别从方法的声明就可以看出,由于 submit() 有返回值,可以方便得到任务的执行结果:
要关闭线程池可以使用如下方法:
IntentService 是 Android 中一种特殊的 Service,可用于执行后台耗时任务,任务结束时会自动停止,由于属于系统的四大组件之一,相比一般线程具有较高的优先级,不容易被杀死。用法和普通 Service 基本一致,只需要在 onHandleIntent() 中处理耗时任务即可:
至于 HandlerThread,它是 IntentService 内部实现的重要部分,细节内容会在 IntentService 源码中说到。
IntentService 首次创建被启动的时候其生命周期方法 onCreate() 会先被调用,所以我们从这个方法开始分析:
这里出现了 HandlerThread 和 ServiceHandler 两个类,先搞明白它们的作用,以便后续的分析。
首先看 HandlerThread 的核心实现:
首先它继承了 Thread 类,可以当做子线程来使用,并在 run() 方法中创建了一个消息循环系统、开启消息循环。
ServiceHandler 是 IntentService 的内部类,继承了 Handler,具体内容后续分析:
现在回过头来看 onCreate() 方法主要是一些初始化的操作, 首先创建了一个 thread 对象,并启动线程,然后用其内部的 Looper 对象 创建一个 mServiceHandler 对象,将子线程的 Looper 和 ServiceHandler 建立了绑定关系,这样就可以使用 mServiceHandler 将消息发送到子线程去处理了。
生命周期方法 onStartCommand() 方法会在 IntentService 每次被启动时调用,一般会这里处理启动 IntentService 传递 Intent 解析携带的数据:
又调用了 start() 方法:
就是用 mServiceHandler 发送了一条包含 startId 和 intent 的消息,消息的发送还是在主线程进行的,接下来消息的接收、处理就是在子线程进行的:
当接收到消息时,通过 onHandleIntent() 方法在子线程处理 intent 对象, onHandleIntent() 方法执行结束后,通过 stopSelf(msg.arg1) 等待所有消息处理完毕后终止服务。
为什么消息的处理是在子线程呢?这里涉及到 Handler 的内部消息机制,简单的说,因为 ServiceHandler 使用的 Looper 对象就是在 HandlerThread 这个子线程类里创建的,并通过 Looper.loop() 开启消息循环,不断从消息队列(单链表)中取出消息,并执行,截取 loop() 的部分源码:
dispatchMessage() 方法间接会调用 handleMessage() 方法,所以最终 onHandleIntent() 就在子线程中划线执行了,即 HandlerThread 的 run() 方法。
这就是 IntentService 实现的核心,通过 HandlerThread + Hanlder 把启动 IntentService 的 Intent 从主线程切换到子线程,实现让 Service 可以处理耗时任务的功能!
AsyncTask 是 Android 中轻量级的异步任务抽象类,它的内部主要由线程池以及 Handler 实现,在线程池中执行耗时任务并把结果通过 Handler 机制中转到主线程以实现UI操作。典型的用法如下:
从 Android3.0 开始,AsyncTask 默认是串行执行的:
如果需要并行执行可以这么做:
AsyncTask 的源码不多,还是比较容易理解的。根据上边的用法,可以从 execute() 方法开始我们的分析:
看到 @MainThread 注解了吗?所以 execute() 方法需要在主线程执行哦!
进而又调用了 executeOnExecutor() :
可以看到,当任务正在执行或者已经完成,如果又被执行会抛出异常!回调方法 onPreExecute() 最先被执行了。
传入的 sDefaultExecutor 参数,是一个自定义的串行线程池对象,所有任务在该线程池中排队执行:
可以看到 SerialExecutor 线程池仅用于任务的排队, THREAD_POOL_EXECUTOR 线程池才是用于执行真正的任务,就是我们线程池部分讲到的 ThreadPoolExecutor :
再回到 executeOnExecutor() 方法中,那么 exec.execute(mFuture) 就是触发线程池开始执行任务的操作了。
那 executeOnExecutor() 方法中的 mWorker 是什么? mFuture 是什么?答案在 AsyncTask 的构造函数中:
原来 mWorker 是一个 Callable 对象, mFuture 是一个 FutureTask 对象,继承了 Runnable 接口。所以 mWorker 的 call() 方法会在 mFuture 的 run() 方法中执行,所以 mWorker 的 call() 方法在线程池得到执行!
同时 doInBackground() 方法就在 call() 中方法,所以我们自定义的耗时任务逻辑得到执行,不就是我们第二部分讲的那一套吗!
doInBackground() 的返回值会传递给 postResult() 方法:
就是通过 Handler 将最终的耗时任务结果从子线程发送到主线程,具体的过程是这样的, getHandler() 得到的就是 AsyncTask 构造函数中初始化的 mHandler , mHander 又是通过 getMainHandler() 赋值的:
可以在看到 sHandler 是一个 InternalHandler 类对象:
所以 getHandler() 就是在得到在主线程创建的 InternalHandler 对象,所以
就可以完成耗时任务结果从子线程到主线程的切换,进而可以进行相关UI操作了。
当消息是 MESSAGE_POST_RESULT 时,代表任务执行完成, finish() 方法被调用:
如果任务没有被取消的话执行 onPostExecute() ,否则执行 onCancelled() 。
如果消息是 MESSAGE_POST_PROGRESS , onProgressUpdate() 方法被执行,根据之前的用法可以 onProgressUpdate() 的执行需要我们手动调用 publishProgress() 方法,就是通过 Handler 来发送进度数据:
进行中的任务如何取消呢?AsyncTask 提供了一个 cancel(boolean mayInterruptIfRunning) ,参数代表是否中断正在执行的线程任务,但是呢并不靠谱, cancel() 的方法注释中有这么一段:
大致意思就是调用 cancel() 方法后, onCancelled(Object) 回调方法会在 doInBackground() 之后被执行而 onPostExecute() 将不会被执行,同时你应该 doInBackground() 回调方法中通过 isCancelled() 来检查任务是否已取消,进而去终止任务的执行!
所以只能自己动手了:
AsyncTask 整体的实现流程就这些了,源码是最好的老师,自己跟着源码走一遍有些问题可能就豁然开朗了!
⑻ Android中的线程池
线程池的好处
1、重用线程池中的线程,避免线程的创建与销毁带来的性能开销
2、能有效控制线程池的最大并发数,避免大量线程因抢占资源而导致的阻塞
3、能对线程进行简单的管理,提供定时或者指定间隔时间、循环执行等操作
线程池的概率来自于java的Executor接口,实现类是ThreadPoolExecutor, 它提供一系列的参数来配置线程池,以此构建不同的线程池。Android的线程池分4类,都是通过Executors所提供的工厂方法来得到。
ThreadPoolExecutor有四个构造函数,下面这个是最常用的
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory)
corePoolSize
线程池中的核心线程数,默认情况下核心线程会在线程池中一直存活,即使他们处于闲置状态。如果设置ThreadPoolExecutor 中的allowCoreThreadTimeOut = true, 核心线程在等待新任务到来时有超时机制,时间超过keepAliveTime所指定的时间后,核心线程会终止。
maximumPoolSize
最大线程数
keepAliveTime
非核心线程闲置的超时时间,超过这个时间,非核心线程会被回收。核心线程则要看allowCoreThreadTimeOut属性的值。
unit
时间单位
workQueue
线程池中的工作队列
threadFactory
线程工厂,为线程池提供创建新线程的功能。
举个例子,我们常用的okhttp内部也是使用了线程池,它的ThreadPoolExecutor主要是定义在Dispatcher类里面。 使用的是CachedThreadPool。
executorService = ThreadPoolExecutor(0, Int.MAX_VALUE, 60, TimeUnit.SECONDS, SynchronousQueue(), ThreadFactory("okhttp Dispatcher", false))
1、FixedThreadPool
通过Executors的newFixedThreadPool()创建,这是一个线程数量固定的线程池,里面所有的线程都是核心线程。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads){
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())
}
2、CachedThreadPool
通过Executors的newCacheThreadPool()创建,这是一个线程数量不定的线程池,里面所有的线程都是非核心线程。最大线程数是无限大,当线程池中的线程都处于活动状态时,新的task会创建新的线程来处理,否则就使用空闲的线程处理,所有的线程都是60s的超时时间,超时后会自动回收。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>())
}
3、ScheledThreadPool
通过Executors的newScheledThreadPool()创建, 核心线程固定,非核心线程无限大,当非核心线程空闲时,会立即被回收。适合做定时任务或者固定周期的重复任务。
public static ExecutorService newScheledThreadPool(int corePoolSize){
return new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, TimeUnit.SECONDS, new DelayedWorkQueue())
}
4、SingleThreadExcecutor
通过Executors的newSingleThreadPool()创建,内部只有一个核心线程。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())
}
课外知识:LinkedBlockingQueue
LinkedBlockingQueue是由链表组成的阻塞队列,内部head 指向队列第一个元素,last指向最后一个元素。入队和出队都会加锁阻塞,都是使用了不同的锁。
DelayedWorkQueue
延时队列,队内元素必须是Delayed的实现类。对内元素会按照Delayed时间进行排序,对内元素只有在delayed时间过期了才能出队。
入队的时候不阻塞队列,出队的时候,如果队列为空或者队列里所有元素都等待时间都没有到期,则该线程进入阻塞状态。