Android线程池

注意:本篇文章是本人阅读相关文章所写下的总结,方便以后查阅,所有内容非原创,侵权删。

本篇文章内容来自于:
Android开发——Android中常见的4种线程池(保证你能看懂并理解)
Android开发之线程池使用总结
Android开发艺术探索 任玉刚

目录

  1. 关于线程池
  2. Executor提供的预定义的线程池
    --2.1 FixThreadPool 固定大小的线程池 线程不会回收,FixThreadPool会更快地响应外界请求(一堆人排队上公厕)
    --2.2 SingleThreadExecutor单个线程的线程池(公厕里只有一个坑位)
    --2.3 CachedThreadPool 可变大小的线程池 适合执行大量的耗时较少的任务(一堆人去一家很大的咖啡馆喝咖啡)
    --2.4 ScheduleThreadPool (4个里面唯一一个有延迟执行和周期重复执行的线程池)
  3. ThreadPoolExecutor自定义线程池
  4. 线程池实际应用

1. 关于线程池

线程池是任务队列和工作线程的集合,这两者组合起来实现生产者消费者模式。

2. Executor提供的预定义的线程池

2.1 FixThreadPool 固定大小的线程池(一堆人排队上公厕)

//Executors类中
    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads){
        //其中n是线程池中线程的个数
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue());
    }

    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue(),
                                      threadFactory);
    }
  • 从配置参数来看,FixThreadPool只有核心线程,并且数量固定的,也不会被回收,所有线程都活动时,因为队列没有限制大小,新任务会等待执行。
  • 联想:FixThreadPool其实就像一堆人排队上公厕一样,可以无数多人排队,但是厕所位置就那么多,而且没人上时,厕所也不会被拆迁。
  • 由于线程不会回收,FixThreadPool会更快地响应外界请求,这也很容易理解,就好像有人突然想上厕所,公厕不是现用现建的。

使用

//使用  
Executors.newFixThreadPool(5).execute(r); 

2.2 SingleThreadExecutor单个线程的线程池(公厕里只有一个坑位)

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue()));
    }


    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue(),
                                    threadFactory));
    }
  • 从配置参数可以看出,SingleThreadPool只有一个核心线程,确保所有任务都在同一线程中按顺序完成。因此不需要处理线程同步的问题。
  • 联想:可以把SingleThreadPool简单的理解为FixThreadPool的参数被手动设置为1的情况,即Executors.newFixThreadPool(1).execute(r)。所以SingleThreadPool可以理解为公厕里只有一个坑位,先来先上。为什么只有一个坑位呢,因为这个公厕是收费的,收费的大爷上年纪了,只能管理一个坑位,多了就管不过来了(线程同步问题)。

使用

//使用  
Executors.newSingleThreadPool ().execute(r);  

2.3 CachedThreadPool 可变大小的线程池(一堆人去一家很大的咖啡馆喝咖啡)

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue());
    }

    public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue(),
                                      threadFactory);
    }
  • CachedThreadPool只有非核心线程,最大线程数非常大,所有线程都活动时,会为新任务创建新线程,否则利用空闲线程(60s空闲时间,过了就会被回收,所以线程池中有0个线程的可能)处理任务。
  • 任务队列SynchronousQueue相当于一个空集合,导致任何任务都会被立即执行。
  • 联想:CachedThreadPool就像是一堆人去一个很大的咖啡馆喝咖啡,里面服务员也很多,随时去,随时都可以喝到咖啡。但是为了响应国家的“光盘行动”,一个人喝剩下的咖啡会被保留60秒,供新来的客人使用,哈哈哈哈哈,好恶心啊。如果你运气好,没有剩下的咖啡,你会得到一杯新咖啡。但是以前客人剩下的咖啡超过60秒,就变质了,会被服务员回收掉。
  • 比较适合执行大量的耗时较少的任务。喝咖啡人挺多的,喝的时间也不长。
    使用
//使用  
Executors.newCachedThreadPool().execute(r);  

2.4 ScheduleThreadPool (4个里面唯一一个有延迟执行和周期重复执行的线程池)

    public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }

    public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(
            int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);
    }

    public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
              DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }

    public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                       ThreadFactory threadFactory) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
              DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
              new DelayedWorkQueue(), threadFactory);
    }
  • 核心线程数固定,非核心线程(闲着没活干会被立即回收)数没有限制。
  • 从上面代码也可以看出,ScheduledThreadPool主要用于执行定时任务以及有固定周期的重复任务。
    使用
//使用,延迟1秒执行,每隔2秒执行一次Runnable r  
Executors. newScheduledThreadPool (5).scheduleAtFixedRate(r, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS); 

更多使用看Android开发之线程池使用总结的ScheduledThreadPool篇

3. ThreadPoolExecutor自定义线程池

Executor作为一个接口,它的具体实现就是ThreadPoolExecutor。
Android中的线程池都是直接或间接通过配置ThreadPoolExecutor来实现不同特性的线程池。

ThreadPoolExecutor自定义线程池

public ThreadPoolExecutor(  
//核心线程数,除非allowCoreThreadTimeOut被设置为true,否则它闲着也不会死  
int corePoolSize,   
//最大线程数,活动线程数量超过它,后续任务就会排队                     
int maximumPoolSize,   
//超时时长,作用于非核心线程(allowCoreThreadTimeOut被设置为true时也会同时作用于核心线程),闲置超时便被回收             
long keepAliveTime,                            
//枚举类型,设置keepAliveTime的单位,有TimeUnit.MILLISECONDS(ms)、TimeUnit. SECONDS(s)等  
TimeUnit unit,  
//缓冲任务队列,线程池的execute方法会将Runnable对象存储起来  
BlockingQueue workQueue,  
//线程工厂接口,只有一个new Thread(Runnable r)方法,可为线程池创建新线程  
ThreadFactory threadFactory)  

ThreadPoolExecutor执行任务时的心路历程是什么样的呢?
(1)当currentSize (2)当currentSize>=corePoolSize、并且workQueue未满时,添加进来的任务会被安排到workQueue中等待执行。
(3)当workQueue已满,但是currentSize (4)当currentSize>=corePoolSize、workQueue已满、并且currentSize>maximumPoolSize时,调用handler默认抛出RejectExecutionExpection异常。

关于BlockingQueue workQueue 缓存任务队列
workQueue是一个BlockingQueue类型,那么这个BlockingQueue又是什么呢?
它是一个特殊的队列,当我们从BlockingQueue中取数据时,如果BlockingQueue是空的,则取数据的操作会进入到阻塞状态,当BlockingQueue中有了新数据时,这个取数据的操作又会被重新唤醒。
同理,如果BlockingQueue中的数据已经满了,往BlockingQueue中存数据的操作又会进入阻塞状态,直到BlockingQueue中又有新的空间,存数据的操作又会被冲洗唤醒。

BlockingQueue有多种不同的实现类,下面我举几个例子来说一下:
1.ArrayBlockingQueue:这个表示一个规定了大小的BlockingQueue,ArrayBlockingQueue的构造函数接受一个int类型的数据,该数据表示BlockingQueue的大小,存储在ArrayBlockingQueue中的元素按照FIFO(先进先出)的方式来进行存取。
2.LinkedBlockingQueue:这个表示一个大小不确定的BlockingQueue,在LinkedBlockingQueue的构造方法中可以传一个int类型的数据,这样创建出来的LinkedBlockingQueue是有大小的,也可以不传,不传的话,LinkedBlockingQueue的大小就为Integer.MAX_VALUE
3.PriorityBlockingQueue:这个队列和LinkedBlockingQueue类似,不同的是PriorityBlockingQueue中的元素不是按照FIFO来排序的,而是按照元素的Comparator来决定存取顺序的(这个功能也反映了存入PriorityBlockingQueue中的数据必须实现了Comparator接口)。
4.SynchronousQueue:这个是同步Queue,属于线程安全的BlockingQueue的一种,在SynchronousQueue中,生产者线程的插入操作必须要等待消费者线程的移除操作,Synchronous内部没有数据缓存空间,因此我们无法对SynchronousQueue进行读取或者遍历其中的数据,元素只有在你试图取走的时候才有可能存在。我们可以理解为生产者和消费者互相等待,等到对方之后然后再一起离开。

使用

@Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  
        poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 5,  
                1, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque(128));  
}  
  
    public void btnClick(View view) {  
        for (int i = 0; i < 30; i++) {  
            final int finalI = i;  
            Runnable runnable = new Runnable() {  
                @Override  
                public void run() {  
                    SystemClock.sleep(2000);  
                    Log.d("google_lenve_fb", "run: " + finalI);  
                }  
            };  
            poolExecutor.execute(runnable);  
        }  
    } 

4. 应用

Android研究院之应用开发线程池的经典使用(二十九)
Android下基于线程池的网络访问基础框架

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