android 多线程的理解,Android 多线程：线程池理解和使用总结

青旅半醒 2022-10-16 07:33 322阅读 0赞

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Android线程池目录.png

一、Android线程池介绍

1.1 原理

Android中的线程池概念来源于Java中的Executor，Executor是一个接口，真正的线程的实现为ThreadPoolExecutor。(ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService，AbstractExecutorService是ExecutorService的实现类，ExecutorService继承了Executor接口)。

1.2 分类

从线程池的功能特性上来说，Android中线程池主要分为4类：

FixedThreadPool(线程数量固定)、

CachedThreadPool(线程数量不定)、

ScheduledThreadPool(核心线程数量固定，非核心线程数量无限制)、

SingleThreadExecutor(只有一个核心线程，所有任务在里面按顺序执行)。

1.3 优点

重用线程池中的线程，避免频繁创建和销毁线程所带来的内存开销。

有效控制线程的最大并发数，避免因线程之间抢占资源而导致的阻塞现象。

能够对线程进行简单的管理，提供定时执行以及指定时间间隔循环执行等功能。

二、 Android线程池分类

由于Android中的线程池都是直接或间接通过配置ThreadPoolExecutor来实现的，因此在介绍它们之前要先介绍ThreadPoolExecutor。

2.1 ThreadPoolExecutor介绍

ThreadPoolExecutor有多个构造方法以及参数，下面介绍比较常用的构造方法。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueue workQueue,

ThreadFactory threadFactory) \{

this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,

threadFactory, defaultHandler);

corePoolSize：线程池的核心线程数，默认情况下核心线程会一直存活于线程池，即使处于闲置状态。如果设置了ThreadPoolExecutor里的allowCoreThreadTimeOut为True，则核心线程在等待新任务到来时会有超时终止策略。超时的时间间隔由keepAliveTime所决定。

private volatile long keepAliveTime;

private volatile boolean allowCoreThreadTimeOut;

maximumPoolSize：线程池所能容纳的最大线程数，当线程数达到这个数值后，后续的新任务将会被阻塞。

keepAliveTime：非核心线程超时时长，超过这个时间没有任务执行，非核心线程就会被回收。当核心线程设置allowCoreThreadTimeOut为true时，keepAliveTime同样作用于核心线程。

unit：用于指定keepAliveTime参数的时间单位，这是一个枚举

，常用的有TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)、TimeUnit.SECOUNDS(秒)以及TimeUnit.MINUTS(分钟)等，并且每个变量提供了转换函数方便各个单位数据的转换。

workQueue：线程池中的任务队列，通过线程池的execute方法提交的Runnable对象会存储在这个参数中。

threadFactory：线程工厂，为线程池提供创建新线程的功能。ThreadFactory是一个接口，它只有一个方法：Thread newThread(Runnable r);

handler：该handler的类型为RejectedExecutionHandler。这个参数不常用，它的作用是当线程池无法执行新任务时，会调用handler的rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e)方法来抛出异常。无法执行的原因可能是由于队列满或者任务无法成功执行等。

ThreadPoolExecutor执行任务大致遵循以下规则：

(1)如果线程池中的线程数量未达到核心线程的数量，会直接启动一个核心线程来执行任务。

(2)如果线程池中的线程数量已经达到或者超过核心线程的数量，那么任务会被插入到任务队列中排队等待执行。

(3)如果第2步中无法插入新任务，说明任务队列已满，如果未达到规定的最大线程数量，则启动一个非核心线程来执行任务。

(4)如果第3步中线程数量超过规定的最大值，则拒绝任务并使用RejectedExecutionHandler的rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e)方法来通知调用者。

2.2 线程池的分类

先介绍一个类Executors，这个类定义了各种参数用于创建多种线程池，最终实现还是通过ThreadPoolExecutor类。

1. FixedThreadPool (Fixed：固定的，不变的)

通过Executors的newFixedThreadPool创建，通过创建时的参数可以看出又以下几个特点：

线程数量固定且都是核心线程：核心线程数量和最大线程数量都是nThreads；

都是核心线程且不会被回收，快速相应外界请求；

没有超时机制，任务队列也没有大小限制；

新任务使用核心线程处理，如果没有空闲的核心线程，则排队等待执行。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) \{

return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,

0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

new LinkedBlockingQueue());

2. CachedThreadPool (Cached：缓存)

通过Executors的newCachedThreadPool创建，特点：

线程数量不定，只有非核心线程，最大线程数任意大：传入核心线程数量的参数为0，最大线程数为Integer.MAX\_VALUE；

有新任务时使用空闲线程执行，没有空闲线程则创建新的线程来处理。

该线程池的每个空闲线程都有超时机制，时常为60s(参数：60L, TimeUnit.SECONDS)，空闲超过60s则回收空闲线程。

适合执行大量的耗时较少的任务，当所有线程闲置超过60s都会被停止，所以这时几乎不占用系统资源。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() \{

return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX\_VALUE,

60L, TimeUnit.SECONDS,

new SynchronousQueue());

3. ScheduledThreadPool(Scheduled：预定的、排定的)

通过Executors的newScheduledThreadPool创建，特点：

核心线程数量固定，非核心线程数量无限制；

非核心线程闲置超过10s会被回收；

主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务；

四个里面唯一一个有延时执行和周期重复执行的功能：创建时

ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize)返回的是new ScheduledThreadPoolExecutor对象，ScheduledThreadPoolExecutor是ThreadPoolExecutor的子类，DelayedWorkQueue是ScheduledThreadPoolExecutor的一个静态内部类，主要用于处理任务队列延迟的工作。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) \{

return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);

//默认闲置超时回收时常

private static final long DEFAULT\_KEEPALIVE\_MILLIS = 10L;

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) \{

super(corePoolSize, Integer.MAX\_VALUE,

DEFAULT\_KEEPALIVE\_MILLIS, MILLISECONDS,

new DelayedWorkQueue());

4. SingleThreadExecutor (单线程线程池)

通过Executors的newSingleThreadExecutor创建，特点：

只有一个核心线程，所有任务在同一个线程按顺序执行。

所有的外界任务统一到一个线程中，所以不需要处理线程同步的问题。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() \{

return new FinalizableDelegatedExecutorService

(new ThreadPoolExecutor(1, 1,

0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

new LinkedBlockingQueue()));

三、 Android线程池简单使用

3.1 线程池简单使用

(1)上面所说的四种常用线程池的实例化：

//创建一个Runnable对象

Runnable runnable = new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

// do something

\};

//四种线程池执行Runnable对象

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(1);

fixedThreadPool.execute(runnable);

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

cachedThreadPool.execute(runnable);

// 注意这里创建的是ScheduledExecutorService对象，ScheduledExecutorService是ExecutorService的子类

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(4);

// 1000ms后执行runnable

scheduledThreadPool.schedule(runnable,1000,TimeUnit.MILLISECONDS);

// 1000ms后，每3000ms执行一次runnable

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(runnable,1000,2000,TimeUnit.MILLISECONDS);

isRunning = true;

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

singleThreadExecutor.execute(runnable);

(2)简单使用小demo：

添加线程池开始执行和ScheduledThreadPool停止执行的两个按钮点击事件，布局就不贴了。

findViewById(R.id.btn\_start).setOnClickListener(new View.OnClickListener() \{

@Override

public void onClick(View v) \{

count = 0;

mStatueText.setText("线程开始执行，次数："+ count);

startThreadPool();

\});

findViewById(R.id.btn\_stop).setOnClickListener(new View.OnClickListener() \{

@Override

public void onClick(View v) \{

if(null != scheduledThreadPool && isRunning)\{

scheduledThreadPool.shutdown();

mStatueText.setText("scheduledThreadPool线程停止，当前次数："+ count);

isRunning = false;

\});

startThreadPool();方法里Runnable每执行一次增加一次count并打到TextView上：

Runnable runnable = new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

count++;

runOnUiThread(new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

mStatueText.setText("线程执行完毕，次数："+ count);

\});

\};

接着让所有的线程池执行这个Runnable对象，最后的结果是变量count的值从0直接到了3，然后又到5最后无限增长。

原因是除ScheduledThreadPool对象外的三个线程池很快执行了任务，ScheduledThreadPool对象的执行了两次任务，两个都延时1000ms。最后循环执行的任务一直在增加count的值。

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