分享会：Android线程和线程池源码解读

线程

操作系统调度最小单元，不可能无限制产生（受限的系统资源），线程创建与销毁有相应的开销。当系统中存在大量线程的时候，系统会通过时间片转轮的方式调度线程，因此线程不可能做到绝对运行。在进程中避免频繁创建销毁所带来的系统开销，就应该使用线程池。线程池会缓存一定数量的线程，Andoid线程池来自于java，主要通过Executor派生特定类型的线程池

注释：
时间片转轮调度算法：每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间。如果在时间片结束时进程还在运行，则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束，则CPU当即进行切换。调度程序所要做的就是维护一张就绪进程列表，当进程用完它的时间片后，它被移到队列的末尾。简单地说，线程组（ThreadGroup）就是由线程组成的管理线程的类。

特殊名词提前解释
ThreadGroup（线程组）：

线程组ThreadGroup表示一组线程的集合,一旦一个线程归属到一个线程组之中后，就不能再更换其所在的线程组。那么为什么要使用线程组呢？个人认为有以下的好处：方便统一管理，线程组可以进行复制，快速定位到一个线程，统一进行异常设置等。ThreadGroup它其实并不属于Java并发包中的内容，它是java.lang中的内容。

线程组和线程池的区别：

二者最直观的区别是，线程池就像一台水轮机，它的叶片就像线程，可以循环不停，看起来只要水源不断，叶片就可以不停的周期性的工作。而线程组，只是管理一个或多个线程的Manager，而且它所管理的线程生命周期一旦结束，将永远停止，无法周期执行任务.

Future接口

Future接口代表异步计算的结果，通过Future接口提供的方法可以查看异步计算是否执行完成，或者等待执行结果并获取执行结果，同时还可以取消执行。

FutureTask

Future只是一个接口，不能直接用来创建对象，FutureTask是Future的实现类

FutureTask

FutureTask实现了RunnableFuture接口，则RunnableFuture接口继承了Runnable接口和Future接口，所以FutureTask既能当做一个Runnable直接被Thread执行，也能作为Future用来得到Callable的计算结果。

扮演线程角色的有：Thread，AsyncTask，IntentService，HandlerThread。（建议到此先看线程池）

AsyncTask

1. 轻量级异步任务类（不适合特别耗时的任务），线程池执行后台任务，然后把进度和最终结果传给主线程更新UI

2. 封装了线程池和 Handler ，主要是为了方便更新UI，由于多次改版原因，在不同api版本上有不同的表现

3. THREAD_POOL_EXECUTOR：

   private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
   private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
   private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
   private static final int KEEP_ALIVE = 1;
   
   public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
        = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
                TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
   
   private static final BlockingQueue sPoolWorkQueue =
        new LinkedBlockingQueue(128);
   

• 核心线程数 = CPU核心数 + 1
• 最大线程数为CPU核心数的两倍 + 1
• 核心线程无超时机制
• 任务队列容量为128

4. 源码解析笔记：

   1 . 源码中线程池有两个线程池（SerialExecutor 和 THREAD_POOL_EXECUTOR）和一个 Handler（InternalHandler）,SerialExecutor 用于任务的排队，而THREAD_POOL_EXECUTOR用于真正地执行任务，InternalHandler用于将执行环境从线程池切换到主线程

   2 . AsyncTask 534行 execute方法：sDefaultExecutor为串行的线程池

   3 . AsyncTask 645行的finish方法为 628 行的finish方法，finish() 中调用了onPostExecute(Result result) 这个空方法

   4 . executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"")与execute("")，前者为并发，后者为串行，由 AsyncTask 源码590行exec.execute(mFuture);可知当线程池为默认线程池的时候是SerialExecutor implements Executor ，默认为串行，SerialExecutor真正的任务会一个一个的交给 THREAD_POOL_EXECUTOR 执行，而外层直接调用executeOnExecutor时传入THREAD_POOL_EXECUTOR ，那么任务就直接交给了THREAD_POOL_EXECUTOR 去执行（此线程池内部为并发）

HandlerThread

内部封装有looper的线程（上次分享会已讲）

IntentService

IntentService是一种服务，内部封装有HandlerThread和Handler，当任务执行完后IntentService会自动退出，作用很像一个后台线程，但是因为它是四大组件之一，所以进程优先级比线程高，不易被杀死，所以适用于高优先级的后台任务

startService(new Intent(this, LocalIntentService.class));就可以启动Service了（LocalIntentService.class为继承IntentService的实现类）。
在LocalIntentService类中，onHandleIntent()为处理Intent的方法。

源码解析 startService ->... -> onHandleIntent()：

1. startService() 方法为Context 的一个方法，调用 startService() 后，系统会回调 Service 类的 onCreate() 以及 onStart() 方法。这样启动的 Service 会一直运行在后台，直到 Context.stopService() 或者 selfStop() 方法被调用。另外如果一个 Service 已经被启动，其他代码再试图调用 startService() 方法，是不会执行 onCreate() 的，但会重新执行一次 onStart() 。

2. onCreate() ：先创建一个 HandlerThread 对象，然后使用他的 looper 来构造一个Handler 对象 mServiceHandler（这样通过 mServiceHandler 发送的消息都会在IntentService 中执行）。此时更像是完成了初始化工作

3. onStartCommand()：每次启动 IntentService，他的 onStartCommand 方法就会调用一次，而 onStartCommand方法里面又每次都会调用 onStart，注意这个方法不要重写

4. onStart() ：这个方法将 Intent 封装成了一个Message，并通过 mServiceHandler 发送到 HandlerThread 中处理。注意 mServiceHandler 绑定的 looper 就是HandlerThread 的looper，所以最后会调用 mServiceHandler 的 handleMessage(Message msg) 处理后台任务了。

5. ServiceHandler 类：

   @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        onHandleIntent((Intent)msg.obj);
        stopSelf(msg.arg1);
    }
   

最主要的就是这两行：可以看见 onHandleIntent((Intent)msg.obj) 把传递到这里的交给了我们最外层看见的 onHandlerIntent()。同时也说明按顺序处理消息（因为 Handler 中的 looper 是按顺序执行后台任务）

5. onHandlerIntent 执行完毕后，源码中通过 stopSelf（int startId）尝试停止服务
   stopSelf() 会直接停止服务，而 stopSelf（int startId）会等消息处理完才停止

线程池

真正的线程池的实现为ThreadPoolExecutor。ThreadPoolExecutor提供一系列参数配置线程池。

线程池的好处：

• 重用，节省性能开销
• 控制线程池并发数，避免大量线程相互抢占系统资源而导致的阻塞现象
• 能进行简单管理，提供定时执行及指定间隔循环执行等功能

专业名词提前解释（构造函数中的主要参数）

1. corePoolSize
2. maxmumPoolSize
3. keepAliveTime
4. unit：keepAliveTime 的时间单位
5. workQueue：线程池任务队列，通过线程池的execute 方法提交的 Runnable 对象会储存在这个参数中
6. threadFactory：线程工厂，为线程池提供创建新线程的功能。为接口。

线程ThreadPoolExecutor源码简单介绍
核心线程：

Executor与Executors介绍

Android的线程池主要分为四种：

1. FixedThreadPool
2. CachedThreadPool
3. ScheduledThreadPool
4. SingleThreadPool

FixedThreadPool :

能复用 固定数量的线程 处理一个 共享的无边界队列 。线程处于空闲时不会被收回。如果当所有线程都是活动时，有多的任务被提交过来，那么它会一致在队列中等待直到有线程可用。如果任何线程在执行过程中因为错误而中止，新的线程会替代它的位置来执行后续的任务。所有线程都会一致存于线程池中，直到显式的执行 ExecutorService.shutdown() 关闭。
线程池中只有核心线程且不会被收回，意味着能快速响应外界请求
此核心线程没有超时机制

CachedThreadPool：

CachedThreadPool 是通过 java.util.concurrent.Executors 创建的 ThreadPoolExecutor 实例。这个实例会根据需要，在线程可用时，重用之前构造好的池中线程。这个线程池在执行 大量短生命周期的异步任务时（many short-lived asynchronous task），可以显著提高程序性能。调用 execute 时，可以重用之前已构造的可用线程，如果不存在可用线程，那么会重新创建一个新的线程并将其加入到线程池中。如果线程超过 60 秒还未被使用，就会被中止并从缓存中移除。因此，线程池在长时间空闲后不会消耗任何资源。
核心线程数为0
适用于大量耗时操作

ScheduledThreadPool:

核心线程数量固定，非核心线程数量没有限制，当非核心线程闲置时会被立即收回。
ScheduledThreadPool主要用于执行定时任务和具体固定周期的重复任务

SingleThreadPool：

线程池内部只有一个核心线程，确保所有任务都在一个线程中按顺序执行。和 FixedThreadPool的区别在于，如果线程遇到错误中止，它是无法使用替代线程的。
统一所有外界任务到一个线程中，使这些任务不需要处理同步问题

四种线程池的实现及实现源码
Executors -> ... ->ThreadPoolExecutor