線程介紹:線程是操作系統中調度的最小單元,同時又是一種受限的系統資源。線程的創建和銷毀都會有相應的開銷。當系統中存在大量線程時,系統會通過時間片輪轉的方式調度每個線程。
線程池:一個線程池中會緩存一定數量的線程,通過線程池就可以避免因為頻繁創建和銷毀線程所帶來的系統開銷。
Android中可以扮演線程角色的有:Thread、AsyncTask、IntentService以及HandlerThread。AsyncTask的底層用到了線程池,對于IntentService和HandlerThread來說,它們的底層則使用了線程。
AsyncTask封裝了線程池和Handler,它主要是為了方便開發者在子線程中更新UI。HandlerThread是一種具有消息循環的線程,在它的內部可以使用Handler。IntentService是一個服務,系統對其進行了封裝使其可以更方便地執行后臺任務,IntentService內部采用HandlerThread來執行任務,當任務執行完畢后IntentService會自動退出。(優點是不容易被系統殺死從而可以盡量保證任務的執行)。
AsyncTask:一種輕量級的異步任務類,它可以在線程池中執行后臺任務,然后把執行的進度和最終結果傳遞給主線程并在主線程中更新UI。從實現上來說,AsyncTask封裝了Thread和Handler,通過AsyncTask可以更加方便地執行后臺任務以及在主線程中訪問UI,但是AsyncTask并不適合進行特別耗時的后臺任務,對于特別耗時的任務來說,建議使用線程池。
public abstract class AsyncTask。Params表示參數的類型,Progress表示后臺任務的執行速度的類型,Result表示后臺任務的返回結果類型。
默認情況下,從Android3.0開始,AsyncTask是串行執行的,Android3.0以下,AsyncTask是并行執行的。為了讓AsyncTask在Android3.0及以上版本可以并行執行,可以采用AsyncTask的executeOnExecutor方法,該方法在Android3.0以下不能使用。
IntentService:是一種特殊的Service,它繼承了Service并且它是一個抽象類,因此必須創建它的子類才能使用。IntentService可用于執行后臺耗時的任務,IntentService是順序執行后臺任務的,這些后臺任務會按照外界發氣的順序排隊執行。
線程池的優點:
1.重用線程池中的線程,避免因為線程的創建和銷毀所帶來的性能開銷。
2.能有效控制線程池的最大并發數,避免大量的線程之間因互相搶占系統資源兒導致的阻塞現象。
3.能夠對線程進行簡單的管理,并提供定時執行以及指定間隔循環執行等功能。
Android中ThreadPoolExecutor是線程池的真正實現,它的構造方法提供了一系列參數來配置線程池。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue,ThreadFactory threadFactory)
其中各參數的含義:corePoolSize:線程池的核心線程數,默認情況下,核心線程會在線程池中一直存活,即使它們處于閑置狀態。如果將ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut屬性設置為true,那么閑置的核心線程在等待新任務到來時會有超時策略,這個時間間隔由keepAliveTime所指定,當等待時間超過keepAliveTime所指定的時長后,核心線 程就會被終止。
maximumPoolSize:線程池所能容納的最大線程數,當活動線程數達到這個數值后,后續的新任務將會被阻塞。
keepAliveTime:非核心線程閑置時的超時時長,超過這個時長,非核心線程就會被回收。
unit:用于指定keepAliveTime參數的時間單位,這是一個枚舉,常用的有
TimeUnit.MILLISECONDS、TimeUnit.SECOND、TimeUnit.MINUTES。
workQueue:線程池中的任務隊列,通過線程池的execute方法提交的Runnable對象會存儲在這個參數中。
threadFactory:線程工廠,為線程池提供創建新線程的功能。
ThreadPoolExecutor執行任務時大致遵循如下規則:
1.如果線程池中的數量未達到核心線程的數量,那么會直接啟動一個核心線程來執行任務。
2.如果線程池中的線程數量已經到或者超過核心線程的數量,那么任務會被插入到任務隊列中排隊等待執行。
3.如果在步驟2中無法將任務插入到任務隊列中,這往往是由于任務隊列已滿,這個時候如果線程數量未達到線程池規定的最大值,那么會立刻啟動一個非核心線程來執行。
4.如果步驟3中線程數量已經達到線程池規定的最大值,那么就拒絕執行此任務,ThreadPoolExecutor會調用RejectedExecutionHandler的rejectedExecution方法來通知調用者。
線程池的分類:
1.FixedThreadPool:它是一種線程數量固定的線程池,當線程處于空閑狀態時,它們并不會被回收,除非線程池被關閉了。FixedThreadPool中只有核心線程并且這些核心線程沒有超時機制,另外任務隊列也是沒有大小限制的。
2.CachedThreadPool:它是一種線程數量不定的線程池,最大線程數可以任意大。這類線程池比較適合執行大量的耗時較少的任務。當整個線程池處于閑置狀態時,線程池中的線程都會超時而被停止,這個時候CachedThreadPool之中實際是沒有任何線程的,它幾乎不占用任何系統資源。
3.ScheduledThreadPool:它的核心線程數量是固定的,而非核心線程數量是沒有限制的,并且當非核心線程閑置時會被立即回收。這類線程池主要用于執行定時任務和具有固定周期的重復任務。
4.SingleThreadExecutor:它的線程池內部只有一個核心線程,它確保所有的任務都在同一個線程中按順序執行。其意義在于統一所有的外界任務到一個線程中,使得在這些任務之間不需要處理線程同步的問題。