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android线程池实例

发布时间:2023-08-21 18:00:11

A. 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:

B. android 线程池 怎么用

我觉得使用线程池最大的优点是我们可以对我们开启的线程进行跟进,当我们不需要处理的时候可以将它shutdow掉,同时当我们定义了一个线程池之后,可以复用线程而不需要开启更多线程,这点对于我们手机开发是至关重要的,你开启的thread越多意味着你的app内存消耗越多,速度也就越来越慢,提高现有线程的复用是一个很棒的选择

线程池中处理线程的类别较多如:

限制按顺序来执行任务的线程池、一个一个任务的执行线程池、按指定个数来执行任务的线程池、创建一个可在指定时间里执行任务的线程池,亦可重复执行、按指定工厂模式来执行的线程池

C. android 线程池有什么用

//在Android中实现线程池,首先需要实现一个线程工厂(ThreadFactory)的子类,具体实现方式如下所示(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;// 线程池的名称
mPriority = priority;//线程池的优先级
}
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
return new Thread(r, mName +"-"+mNumber.getAndIncrement()){
@Override
public void run() {
// 设置线程的优先级
Process.setThreadPriority(mPriority);
super.run();
}
};
}
}
//以上是创建线程池的一个工具类,接下来为大家介绍本篇文章的重点,线程池的实现方式,具体实现方式如下所示(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;

// 线程池的实现方式
public class MyThreadPool {
private final static int POOL_SIZE = 4;// 线程池的大小最好设置成为CUP核数的2N
private final static int MAX_POOL_SIZE = 6;// 设置线程池的最大线程数
private final static int KEEP_ALIVE_TIME = 4;// 设置线程的存活时间
private final Executor mExecutor;
public MyThreadPool() {
// 创建线程池工厂
ThreadFactory factory = new PriorityThreadFactory("thread-pool", android.os.Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
// 创建工作队列
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingDeque<Runnable>();
mExecutor = new ThreadPoolExecutor(POOL_SIZE, MAX_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_TIME, TimeUnit.SECONDS, workQueue, factory);
}
// 在线程池中执行线程
public void submit(Runnable command){
mExecutor.execute(command);
}
}

D. 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。

E. android启动后怎么查看其里面的进程和线程

1)一个 Android 程序开始运行时,会单独启动一个Process。
默认情况下,所有这个程序中的Activity或者Service都会跑在这个Process。
默认情况下,一个Android程序也只有一个Process,但一个Process下却可以有许多个Thread。
2)一个 Android 程序开始运行时,就有一个主线程Main Thread被创建。该线程主要负责UI界面的显示、更新和控件交互,所以又叫UI Thread。

3)一个Android程序创建之初,一个Process呈现的是单线程模型--即MainThread,所有的任务都在一个线程中运行,所以,MainThread所调用的每一个函数,其耗时应该越短越好,而对于比较耗时的工作,应该交给子线程去做,以避免主线程(UI线程)被阻塞,导致程序出现ANR(Application not response)

一个Activity就运行在一个线程中吗?或者编码时,如果不是明确安排在不同线程中的两个Activity,其就都是在同一个线程中?那从一个Activity跳转到另一个Activity时,是不是跳出的那个Activity就处在睡眠状态了?
【答】 每个Activity都有一个Process属性,可以指定该Activity是属于哪个进程的。当然如果不明确指明,应该就是从属于默认进程(Application指定的,如其未指定,应该就是默认主进程)。

Android中有Task的概念,而同一个Task的各个Activity会形成一个栈,只有站定的Activity才有机会与用户交互。

原文地址:Android中的进程与线程 原文作者:江鹏

当应用程序的组件第一次运行时,Android将启动一个只有一个执行线程的Linux进程。默认,应用程序所有的组件运行在这个进程和线程中。然而,你可以安排组件运行在其他进程中,且你可以为进程衍生出其它线程。本文从下面几点来介绍Android的进程与线程:

1、进程

组件运行于哪个进程中由清单文件控制。组件元素——<activity>、<service>、<receiver>、<provider>,都有一个process属性可以指定组件运行在哪个进程中。这个属性可以设置为每个组件运行在自己的进程中,或者某些组件共享一个进程而其他的不共享。他们还可以设置为不同应用程序的组件运行在同一个进程中——假设这些应用程序共享同一个Linux用户ID且被分配了同样的权限。<application>元素也有process属性,为所有的组件设置一个默认值。

所有的组件都在特定进程的主线程中实例化,且系统调用组件是由主线程派遣。不会为每个实例创建单独的线程,因此,对应这些调用的方法——诸如View.onKeyDown()报告用用户的行为和生命周期通知,总是运行在进程的主线程中。这意味着,没有组件当被系统调用时应该执行很长时间或阻塞操作(如网络操作或循环计算),因为这将阻塞进程中的其它组件。你可以为长操作衍生独立的线程。

public boolean onKeyDown(int keyCode,KeyEvent event):默认实现KeyEvent.Callback.onKeyMultiple(),当按下视图的KEYCODE_DPAD_CENTER或KEYCODE_ENTER然后释放时执行,如果视图可用且可点击。

参数

keyCode-表示按钮被按下的键码,来自KeyEvent
event-定义了按钮动作的KeyEvent对象

返回值

如果你处理事件,返回true;如果你想下一个接收者处理事件,返回false。

当内存剩余较小且其它进程请求较大内存并需要立即分配,Android要回收某些进程,进程中的应用程序组件会被销毁。当他们再次运行时,会重新开始一个进程。

当决定终结哪个进程时,Android会权衡他们对用户重要性的相对权值。例如,与运行在屏幕可见的活动进程相比(前台进程),它更容易关闭一个进程,它的活动在屏幕是不可见(后台进程)。决定是否终结进程,取决于运行在进程中的组件状态。关于组件的状态,将在后面一篇——组件生命周期中介绍。

2、线程

虽然你可能会将你的应用程序限制在一个进程中,但有时候你会需要衍生一个线程做一些后台工作。因为用户界面必须很快地响应用户的操作,所以活动寄宿的线程不应该做一些耗时的操作如网络下载。任何不可能在短时间完成的操作应该分配到别的线程。

线程在代码中是用标准的Java线程对象创建的,Android提供了一些方便的类来管理线程——Looper用于在线程中运行消息循环、Handler用户处理消息、HandlerThread用户设置一个消息循环的线程。

Looper类

该类用户在线程中运行消息循环。线程默认没有消息循环,可以在线程中调用prepare()创建一个运行循环;然后调用loop()处理消息直到循环结束。大部分消息循环交互是通过Handler类。下面是一个典型的执行一个Looper线程的例子,分别使用prepare()和loop()创建一个初始的Handler与Looper交互:

1. Android中进程与进程、线程与线程之间如何通信?
1)一个 Android 程序开始运行时,会单独启动一个Process。
默认情况下,所有这个程序中的Activity或者Service都会跑在这个Process。
默认情况下,一个Android程序也只有一个Process,但一个Process下却可以有许多个Thread。
2)一个 Android 程序开始运行时,就有一个主线程Main Thread被创建。该线程主要负责UI界面的显示、更新和控件交互,所以又叫UI Thread。

3)一个Android程序创建之初,一个Process呈现的是单线程模型--即MainThread,所有的任务都在一个线程中运行,所以,MainThread所调用的每一个函数,其耗时应该越短越好,而对于比较耗时的工作,应该交给子线程去做,以避免主线程(UI线程)被阻塞,导致程序出现ANR(Application not response)

一个Activity就运行在一个线程中吗?或者编码时,如果不是明确安排在不同线程中的两个Activity,其就都是在同一个线程中?那从一个Activity跳转到另一个Activity时,是不是跳出的那个Activity就处在睡眠状态了?
【答】 每个Activity都有一个Process属性,可以指定该Activity是属于哪个进程的。当然如果不明确指明,应该就是从属于默认进程(Application指定的,如其未指定,应该就是默认主进程)。

Android中有Task的概念,而同一个Task的各个Activity会形成一个栈,只有站定的Activity才有机会与用户交互。

原文地址:Android中的进程与线程 原文作者:江鹏

当应用程序的组件第一次运行时,Android将启动一个只有一个执行线程的Linux进程。默认,应用程序所有的组件运行在这个进程和线程中。然而,你可以安排组件运行在其他进程中,且你可以为进程衍生出其它线程。本文从下面几点来介绍Android的进程与线程:

1、进程

组件运行于哪个进程中由清单文件控制。组件元素——<activity>、<service>、<receiver>、<provider>,都有一个process属性可以指定组件运行在哪个进程中。这个属性可以设置为每个组件运行在自己的进程中,或者某些组件共享一个进程而其他的不共享。他们还可以设置为不同应用程序的组件运行在同一个进程中——假设这些应用程序共享同一个Linux用户ID且被分配了同样的权限。<application>元素也有process属性,为所有的组件设置一个默认值。

所有的组件都在特定进程的主线程中实例化,且系统调用组件是由主线程派遣。不会为每个实例创建单独的线程,因此,对应这些调用的方法——诸如View.onKeyDown()报告用用户的行为和生命周期通知,总是运行在进程的主线程中。这意味着,没有组件当被系统调用时应该执行很长时间或阻塞操作(如网络操作或循环计算),因为这将阻塞进程中的其它组件。你可以为长操作衍生独立的线程。

public boolean onKeyDown(int keyCode,KeyEvent event):默认实现KeyEvent.Callback.onKeyMultiple(),当按下视图的KEYCODE_DPAD_CENTER或KEYCODE_ENTER然后释放时执行,如果视图可用且可点击。

参数

keyCode-表示按钮被按下的键码,来自KeyEvent
event-定义了按钮动作的KeyEvent对象

返回值

如果你处理事件,返回true;如果你想下一个接收者处理事件,返回false。

当内存剩余较小且其它进程请求较大内存并需要立即分配,Android要回收某些进程,进程中的应用程序组件会被销毁。当他们再次运行时,会重新开始一个进程。

当决定终结哪个进程时,Android会权衡他们对用户重要性的相对权值。例如,与运行在屏幕可见的活动进程相比(前台进程),它更容易关闭一个进程,它的活动在屏幕是不可见(后台进程)。决定是否终结进程,取决于运行在进程中的组件状态。关于组件的状态,将在后面一篇——组件生命周期中介绍。

2、线程

虽然你可能会将你的应用程序限制在一个进程中,但有时候你会需要衍生一个线程做一些后台工作。因为用户界面必须很快地响应用户的操作,所以活动寄宿的线程不应该做一些耗时的操作如网络下载。任何不可能在短时间完成的操作应该分配到别的线程。

线程在代码中是用标准的Java线程对象创建的,Android提供了一些方便的类来管理线程——Looper用于在线程中运行消息循环、Handler用户处理消息、HandlerThread用户设置一个消息循环的线程。

Looper类

该类用户在线程中运行消息循环。线程默认没有消息循环,可以在线程中调用prepare()创建一个运行循环;然后调用loop()处理消息直到循环结束。大部分消息循环交互是通过Handler类。下面是一个典型的执行一个Looper线程的例子,分别使用prepare()和loop()创建一个初始的Handler与Looper交互:

2.1、远程过程调用(Remote procere calls,RPCs)

Android有一个轻量级的远程过程调用机制——方法在本地调用却在远程(另外一个进程中)执行,结果返回给调用者。这需要将方法调用和它伴随的数据分解为操作系统能够理解的层次,从本地进程和地址空间传输到远程进程和地址空间,并重新组装调用。返回值以相反方向传输。Android提供了做这些工作的所有代码,这样我们可以专注于定义和执行RPC接口本身。

一个RPC接口仅包含方法。所有的方法同步地执行(本地方法阻塞直到远程方法执行完成),即使是没有返回值。简言之,该机制工作原理如下:首先,你用简单的IDL(interface definition language,接口定义语言)声明一个你想实现的RPC接口。从这个声明中,aidl工具生成一个Java接口定义,提供给本地和远程进程。它包含两个内部类,如下图所示:

内部类有管理你用IDL定义的接口的远程过程调用所需要的所有代码。这两个内部类都实现了IBinder接口。其中之一就是在本地由系统内部使用,你写代码可以忽略它。另外一个是Stub,扩展自Binder类。除了用于有效地IPC(interprocess communication)调用的内部代码,内部类在RPC接口声明中还包含方法声明。你可以定义Stub的子类实现这些方法,如图中所示。

通常情况下,远程过程有一个服务管理(因为服务能通知系统关于进程和它连接的其它进程的信息)。它有由aidl工具生成的接口文件和Stub子类实现的RPC方法。服务的客户端仅有由aidl工具生成的接口文件。

下面介绍服务如何与它的客户端建立连接:

· 服务的客户端(在本地端的)应该实现onServiceConnected() 和onServiceDisconnected() 方法,因此当与远程服务建立连接成功和断开连接是会通知它。然后调用bindService() 建立连接。

· 服务的onBind()方法将实现为接受或拒绝连接,者取决于它接受到的意图(该意图传送到binServive())。如果连接被接受,它返回一个Stub子类的实例。

· 如果服务接受连接,Android调用客户端的onServiceConnected()方法且传递给它一个IBinder对象,返回由服务管理的Stub子类的一个代理。通过代理,客户端可以调用远程服务。

这里只是简单地描述,省略了一些RPC机制的细节。你可以查阅相关资料或继续关注Android开发之旅,后面将为你奉上。

2.2、线程安全方法

在一些情况下,你实现的方法可能会被不止一个线程调用,因此必须写成线程安全的。这对远程调用方法是正确的——如上一节讨论的RPC机制。当从IBinder进程中调用一个IBinder对象中实现的一个方法,这个方法在调用者的线程中执行。然而,当从别的进程中调用,方法将在Android维护的IBinder进程中的线程池中选择一个执行,它不在进程的主线程中执行。例如,一个服务的onBind()方法在服务进程的主线程中被调用,在onBind()返回的对象中执行的方法(例如,实现RPC方法的Stub子类)将在线程池中被调用。由于服务可以有一个以上的客户端,所以同时可以有一个以上的线程在执行同一个IBinder方法。因此,IBinder的方法必须是线程安全的。

同样,一个内容提供者可以接受其它进程产生的数据请求。虽然ContentResolver 和 ContentProvider 类隐藏进程通信如何管理的,对应哪些请求的ContentResolver 方法——query()、insert()、delete()、update()、getType(),在内容提供者的进程的线程池中被调用,而不是在这一进程的主线程中。因为这些方法可以同时从任意数量的线程中调用,他们也必须实现为线程安全的。

F. 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。

G. 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!

H. Android中的线程和线程池

一、除了Thread外,扮演线程角色的还有:AsyncTask和IntentService,同时HandlerThread也扮演特殊的线程。

      IntentService:内部采用HandlerThread来执行,像一个后台线程,同时是一个服务,不容易被系统杀死。

二、HandlerThread的run方法是一个无限循环

三、IntentService中任务是排队执行的

四、AsyncTask 

1、Android1.6之前串悄段桐行执行任务,1.6时候采用线程池里的并行,Android3.0开始又开始串行(为了避免并发错误),单任可以并行。

2、AsyncTask必须在UI线程调用(不过这个不是绝对的,和版本有关燃腔系,API 16之前,API 16到 22, API 22以后) 参考一

原因:内部有静态Handler,采用UI线程的Looper来处理消息,这就是为什么AsyncTask必须在UI线程调用,因为子线程默认没有Looper无法创建下面的Handler,程序会直接Crash

3、AsyncTask中有两个线程池和一个Handler,一个线程池用启坦于任务排队,一个线程池用于真正的执行任务,InternalHandler用于将

执行环境从线程池切换到主线程

AsyncTask串行与并行

五、线程池

线程池中多余的线程是如何回收的

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