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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）。

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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ScheduledThreadPoolExecutor的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出ScheduledThreadPoolExecutor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：

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

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.newScheduledThreadPool()

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）