❶ 每个android 都应必须了解的多线程知识点~
进程是系统调度和资源分配的一个独立单位。
在Android中,一个应用程序就是一个独立的集成,应用运行在一个独立的环境中,可以避免其他应用程序/进程的干扰。当我们启动一个应用程序时,系统就会创建一个进程(该进程是从Zygote中fork出来的,有独立的ID),接着为这个进程创建一个主线程,然后就可以运行MainActivity了,应用程序的组件默认都是运行在其进程中。开发者可以通过设置应用的组件的运行进程,在清单文件中给组件设置:android:process = "进程名";可以达到让组件运行在不同进程中的目的。让组件运行在不同的进程中,既有好处,也有坏处。我们依次的说明下。
好处:每一个应用程序(也就是每一个进程)都会有一个内存预算,所有运行在这个进程中的程序使用的总内存不能超过这个值,让组件运行不同的进程中,可以让主进程可以拥有更多的空间资源。当我们的应用程序比较大,需要的内存资源比较多时(也就是用户会抱怨应用经常出现OutOfMemory时),可以考虑使用多进程。
坏处:每个进程都会有自己的虚拟机实例,因此让在进程间共享一些数据变得相对困难,需要采用进程间的通信来实现数据的共享。
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。
在Android中,线程会有那么几种状态:创建、就绪、运行、阻塞、结束。当应用程序有组件在运行时,UI线程是处于运行状态的。默认情况下,应用的所有组件的操作都是在UI线程里完成的,包括响应用户的操作(触摸,点击等),组件生命周期方法的调用,UI的更新等。因此如果UI线程处理阻塞状态时(在线程里做一些耗时的操作,如网络连接等),就会不能响应各种操作,如果阻塞时间达到5秒,就会让程序处于ANR(application not response)状态。
1.线程作用
减少程序在并发执行时所付出的时空开销,提高操作系统的并发性能。
2.线程分类
守护线程、非守护线程(用户线程)
2.1 守护线程
定义:守护用户线程的线程,即在程序运行时为其他线程提供一种通用服务
常见:如垃圾回收线程
设置方式:thread.setDaemon(true);//设置该线程为守护线程
2.2 非守护线程(用户线程)
主线程 & 子线程。
2.2.1 主线程(UI线程)
定义:Android系统在程序启动时会自动启动一条主线程
作用:处理四大组件与用户进行交互的事情(如UI、界面交互相关)
因为用户随时会与界面发生交互,因此主线程任何时候都必须保持很高的响应速度,所以主线程不允许进行耗时操作,否则会出现ANR。
2.2.2 子线程(工作线程)
定义:手动创建的线程
作用:耗时的操作(网络请求、I/O操作等)
2.3 守护线程与非守护线程的区别和联系
区别:虚拟机是否已退出,即
a. 当所有用户线程结束时,因为没有守护的必要,所以守护线程也会终止,虚拟机也同样退出
b. 反过来,只要任何用户线程还在运行,守护线程就不会终止,虚拟机就不会退出
3.线程优先级
3.1 表示
线程优先级分为10个级别,分别用Thread类常量表示。
3.2 设置
通过方法setPriority(int grade)进行优先级设置,默认线程优先级是5,即 Thread.NORM_PRIORITY。
4.线程状态
创建状态:当用 new 操作符创建一个线程的时候
就绪状态:调用 start 方法,处于就绪状态的线程并不一定马上就会执行 run 方法,还需要等待CPU的调度
运行状态:CPU 开始调度线程,并开始执行 run 方法
阻塞(挂起)状态:线程的执行过程中由于一些原因进入阻塞状态,比如:调用 sleep/wait 方法、尝试去得到一个锁等
结束(消亡)状态:run 方法执行完 或者 执行过程中遇到了一个异常
(1)start()和run()的区别
通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程,这时此线程是处于就绪状态,并没有运行。调用Thread类调用run()方法来完成其运行操作的,方法run()称为线程体,它包含了要执行的这个线程的内容,run()运行结束,此线程终止,然后CPU再调度其它线程。
(2)sleep()、wait()、yield()的区别
sleep()方法属于Thread类,wait()方法属于Object类。
调用sleep()方法,线程不会释放对象锁,只是暂停执行指定的时间,会自动恢复运行状态;调用wait()方法,线程会放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,不调用notify()方法,线程永远处于就绪(挂起)状态。
yield()直接由运行状态跳回就绪状态,表示退让线程,让出CPU,让CPU调度器重新调度。礼让可能成功,也可能不成功,也就是说,回到调度器和其他线程进行公平竞争。
1.Android线程的原则
(1)为什么不能再主线程中做耗时操作
防止ANR, 不能在UI主线程中做耗时的操作,因此我们可以把耗时的操作放在另一个工作线程中去做。操作完成后,再通知UI主线程做出相应的响应。这就需要掌握线程间通信的方式了。 在Android中提供了两种线程间的通信方式:一种是AsyncTask机制,另一种是Handler机制。
(2)为什么不能在非UI线程中更新UI 因为Android的UI线程是非线程安全的,应用更新UI,是调用invalidate()方法来实现界面的重绘,而invalidate()方法是非线程安全的,也就是说当我们在非UI线程来更新UI时,可能会有其他的线程或UI线程也在更新UI,这就会导致界面更新的不同步。因此我们不能在非UI主线程中做更新UI的操作。
2.Android实现多线程的几种方式
3.为何需要多线程
多线程的本质就是异步处理,直观一点说就是不要让用户感觉到“很卡”。
4.多线程机制的核心是啥
多线程核心机制是Handler
推荐Handler讲解视频: 面试总被问到Handler?带你从源码的角度解读Handler核心机制
根据上方提到的 多进程、多线程、Handler 问题,我整理了一套 Binder与Handler 机制解析的学习文档,提供给大家进行学习参考,有需要的可以 点击这里直接获取!!! 里面记录许多Android 相关学习知识点。
❷ android多核,多线程该如何用
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。
❸ Android中的线程状态 - AsyncTask详解
在操作系统中,线程是操作系统调度的最小单元,同时线程又是一种受限的系统资源,即线程不可能无限制地产生,并且 线程的创建和销毁都会有相应的开销。 当系统中存在大量的线程时,系统会通过会时间片轮转的方式调度每个线程,因此线程不可能做到绝对的并行。
如果在一个进程中频繁地创建和销毁线程,显然不是高效的做法。正确的做法是采用线程池,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。
AsyncTask是一个抽象类,它是由Android封装的一个轻量级异步类(轻量体现在使用方便、代码简洁),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。
AsyncTask的内部封装了 两个线程池 (SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR)和 一个Handler (InternalHandler)。
其中 SerialExecutor线程池用于任务的排队,让需要执行的多个耗时任务,按顺序排列 , THREAD_POOL_EXECUTOR线程池才真正地执行任务 , InternalHandler用于从工作线程切换到主线程 。
1.AsyncTask的泛型参数
AsyncTask是一个抽象泛型类。
其中,三个泛型类型参数的含义如下:
Params: 开始异步任务执行时传入的参数类型;
Progress: 异步任务执行过程中,返回下载进度值的类型;
Result: 异步任务执行完成后,返回的结果类型;
如果AsyncTask确定不需要传递具体参数,那么这三个泛型参数可以用Void来代替。
有了这三个参数类型之后,也就控制了这个AsyncTask子类各个阶段的返回类型,如果有不同业务,我们就需要再另写一个AsyncTask的子类进行处理。
2.AsyncTask的核心方法
onPreExecute()
这个方法会在 后台任务开始执行之间调用,在主线程执行。 用于进行一些界面上的初始化操作,比如显示一个进度条对话框等。
doInBackground(Params...)
这个方法中的所有代码都会 在子线程中运行,我们应该在这里去处理所有的耗时任务。
任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果进行返回,如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void,就可以不返回任务执行结果。 注意,在这个方法中是不可以进行UI操作的,如果需要更新UI元素,比如说反馈当前任务的执行进度,可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成。
onProgressUpdate(Progress...)
当在后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法后,这个方法就很快会被调用,方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。 在这个方法中可以对UI进行操作,在主线程中进行,利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。
onPostExecute(Result)
当doInBackground(Params...)执行完毕并通过return语句进行返回时,这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中, 可以利用返回的数据来进行一些UI操作,在主线程中进行,比如说提醒任务执行的结果,以及关闭掉进度条对话框等。
上面几个方法的调用顺序:
onPreExecute() --> doInBackground() --> publishProgress() --> onProgressUpdate() --> onPostExecute()
如果不需要执行更新进度则为onPreExecute() --> doInBackground() --> onPostExecute(),
除了上面四个方法,AsyncTask还提供了onCancelled()方法, 它同样在主线程中执行,当异步任务取消时,onCancelled()会被调用,这个时候onPostExecute()则不会被调用 ,但是要注意的是, AsyncTask中的cancel()方法并不是真正去取消任务,只是设置这个任务为取消状态,我们需要在doInBackground()判断终止任务。就好比想要终止一个线程,调用interrupt()方法,只是进行标记为中断,需要在线程内部进行标记判断然后中断线程。
3.AsyncTask的简单使用
这里我们模拟了一个下载任务,在doInBackground()方法中去执行具体的下载逻辑,在onProgressUpdate()方法中显示当前的下载进度,在onPostExecute()方法中来提示任务的执行结果。如果想要启动这个任务,只需要简单地调用以下代码即可:
4.使用AsyncTask的注意事项
①异步任务的实例必须在UI线程中创建,即AsyncTask对象必须在UI线程中创建。
②execute(Params... params)方法必须在UI线程中调用。
③不要手动调用onPreExecute(),doInBackground(Params... params),onProgressUpdate(Progress... values),onPostExecute(Result result)这几个方法。
④不能在doInBackground(Params... params)中更改UI组件的信息。
⑤一个任务实例只能执行一次,如果执行第二次将会抛出异常。
先从初始化一个AsyncTask时,调用的构造函数开始分析。
这段代码虽然看起来有点长,但实际上并没有任何具体的逻辑会得到执行,只是初始化了两个变量,mWorker和mFuture,并在初始化mFuture的时候将mWorker作为参数传入。mWorker是一个Callable对象,mFuture是一个FutureTask对象,这两个变量会暂时保存在内存中,稍后才会用到它们。 FutureTask实现了Runnable接口,关于这部分内容可以看这篇文章。
mWorker中的call()方法执行了耗时操作,即result = doInBackground(mParams);,然后把执行得到的结果通过postResult(result);,传递给内部的Handler跳转到主线程中。在这里这是实例化了两个变量,并没有开启执行任务。
那么mFuture对象是怎么加载到线程池中,进行执行的呢?
接着如果想要启动某一个任务,就需要调用该任务的execute()方法,因此现在我们来看一看execute()方法的源码,如下所示:
调用了executeOnExecutor()方法,具体执行逻辑在这个方法里面:
可以 看出,先执行了onPreExecute()方法,然后具体执行耗时任务是在exec.execute(mFuture),把构造函数中实例化的mFuture传递进去了。
exec具体是什么?
从上面可以看出具体是sDefaultExecutor,再追溯看到是SerialExecutor类,具体源码如下:
终于追溯到了调用了SerialExecutor 类的execute方法。SerialExecutor 是个静态内部类,是所有实例化的AsyncTask对象公有的,SerialExecutor 内部维持了一个队列,通过锁使得该队列保证AsyncTask中的任务是串行执行的,即多个任务需要一个个加到该队列中,然后执行完队列头部的再执行下一个,以此类推。
在这个方法中,有两个主要步骤。
①向队列中加入一个新的任务,即之前实例化后的mFuture对象。
②调用 scheleNext()方法,调用THREAD_POOL_EXECUTOR执行队列头部的任务。
由此可见SerialExecutor 类仅仅为了保持任务执行是串行的,实际执行交给了THREAD_POOL_EXECUTOR。
THREAD_POOL_EXECUTOR又是什么?
实际是个线程池,开启了一定数量的核心线程和工作线程。然后调用线程池的execute()方法。执行具体的耗时任务,即开头构造函数中mWorker中call()方法的内容。先执行完doInBackground()方法,又执行postResult()方法,下面看该方法的具体内容:
该方法向Handler对象发送了一个消息,下面具体看AsyncTask中实例化的Hanlder对象的源码:
在InternalHandler 中,如果收到的消息是MESSAGE_POST_RESULT,即执行完了doInBackground()方法并传递结果,那么就调用finish()方法。
如果任务已经取消了,回调onCancelled()方法,否则回调 onPostExecute()方法。
如果收到的消息是MESSAGE_POST_PROGRESS,回调onProgressUpdate()方法,更新进度。
InternalHandler是一个静态类,为了能够将执行环境切换到主线程,因此这个类必须在主线程中进行加载。所以变相要求AsyncTask的类必须在主线程中进行加载。
到此为止,从任务执行的开始到结束都从源码分析完了。
AsyncTask的串行和并行
从上述源码分析中分析得到,默认情况下AsyncTask的执行效果是串行的,因为有了SerialExecutor类来维持保证队列的串行。如果想使用并行执行任务,那么可以直接跳过SerialExecutor类,使用executeOnExecutor()来执行任务。
四、AsyncTask使用不当的后果
1.)生命周期
AsyncTask不与任何组件绑定生命周期,所以在Activity/或者Fragment中创建执行AsyncTask时,最好在Activity/Fragment的onDestory()调用 cancel(boolean);
2.)内存泄漏
3.) 结果丢失
屏幕旋转或Activity在后台被系统杀掉等情况会导致Activity的重新创建,之前运行的AsyncTask(非静态的内部类)会持有一个之前Activity的引用,这个引用已经无效,这时调用onPostExecute()再去更新界面将不再生效。
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❹ 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:
❺ Android进程与线程区别
所以下来特地去查了以下资料,先说说线程:
(1)在Android APP中,只允许有一个主线程,进行UI的渲染等等,但是不能进行耗时操作(网络交互等等),否则会造成ANR,就是线程阻塞卡死,未响应。
(2)除了主线程之外,耗时操作都应该规范到子线程中,线程之间会有相应的通信方式,但相互独立。
(3)然后看了一下所查资料:
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。线程比进程更小,基本上不拥有系统资源,故对它的调度所用资源小,能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的。 嗯,从大的说就是这样。
在平时的Android开发过程中,基本上都会用到线程handler,thread等等,具体的实现方法我就不在这里写了。
进程:
根据所查资料:是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。可以申请和拥有系统资源,是一个动态的概念,是一个活动的实体,是一个“执行中的程序”。不只是程序的代码,还包括当前的活动。
这应该是一个比较大的概念,存在于一个系统中,与线程的区别是:
1、子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。
2、进程间相互独立,同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。
3、进程间通信IPC,线程间可以直接读写进程数据段(如全局变量)来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助,以保证数据的一致性。
4、线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
❻ android开发中线程有几种状态,分别是哪些
【答案】:1)、新建状态(New):新创建了一个线程对象。
2)、就绪状态(Runnable):线程对象创建后,前蚂消其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。
3)、运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行run()方法。
4)、阻塞状态(Blocked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种:
(一)、等待阻塞慧知:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。
(二)、同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁物卜池中。
(三)、其他阻塞:运行的线程执行sleep()或join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。
5)、死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。
当调用start方法的时候,该线程就进入就绪状态。等待CPU进行调度执行,此时还没有真正执行线程。
当调用run方法的时候,是已经被CPU进行调度,执行线程的主要任务。