《Android开发艺术探索第十一章读书笔记》 线程和线程池

除了Thread本身以外，在Android中可以扮演线程的角色还有AsyncTask和IntentService和HandlerThread

• 对于AsyncTask来说，底层用到了线程池，对于IntentService和HandlerThread来说，底层则使用了线程

三种类型的区别

• AsyncTask封装了线程池和Handler，它主要是为了方便开发者在子线程中更新UI
• HandlerThread是一种具有消息循环的线程，它的内部都可以使用Handler

• IntentService是一个服务，内部采用HandlerThread来执行任务，当任务完毕后IntentService会自动退出。

  1. 主线程是指进程所拥有的线程，在Java中默认情况下一个进程只有一个线程，这个线程就是主线程，在子线程中主要是进行耗时任务，比如网络请求、I/o操作。从Android3.0开始系统要求网络访问必须在子线程中进行。

Android中的线程形态

AsynTask是一个抽象的泛型类，它提供了Params/Progress和Result这三个泛型参数，其中

• Params表示参数类型，
• Progress表示后台任务的执行进度的类型，
• 而result则表示后台返回结果

其中AsyncTask提供了4个核心方法，含义如下

• onPreExecute(),在主线程中执行，在异步任务执行之前，此方法会被调用
• doInBackground(Parms…params),在线程池中执行，此方法用于执行异步任务，params参数表示异步任务的输入参数
• onProgressUpdate(Progress…values),在主线程中执行，当后台任务的执行进度发生改变时此方法会被调用
• onPostExecute(Result result)，在主线程中执行，在异步任务执行之后，此方法会被调用，其中result参数是后台任务的返回值，

执行的顺序是 onPreExecute先执行，接着是doInBackground,最后才是onPostExecute。(有种情况是AsyncTask还提供了onCancelled（）方法，它同样在主线程中执行，当异步任务取消时，onCancelled()方法会被调用，这个时候onPostExecute则不会被调用)

AsyncTask具体有几点限制

1. AsyncTask第一次访问必须在主线程中加载，在android4.1及以上版本中已经被系统自动完成，和在android5.0源码中可以看出，在ActivityThread的main方法，它会调用AsyncTask的init方法，满足了在主线程中加载的条件。
2. AsyncTask的对象必须在主线程中创建
3. execute必须在UI线程调用
4. 一个AsyncTask对象只能执行一次，即只能调用 一次execute方法

AsyncTask的工作原理

1. 在默认情况下，AsyncTask是串行执行的。
2. 其中它有两个线程池SeriaExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR和一个Handler,其中SeriaExecutor用于任务的排队，而线程池THRED_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。在FuntureTask的run方法会调用mWorker的call方法，而mWorker的call方法最终会在线程池中执行。
3. 在内部方法中postResult方法会通过sHandler发送一个MESSAGE_POST_RESULT的消息SHandler进行将执行环境切换到主线程，所以只能在主线程中创建，故AsyncTask必须在主线程中加载。
4. 在Android3.0及以上的版本并行，可以采用AsyncTask的executeOnEcexutor方法，这时Android3.0新添加的方法，低版本不能用。

HandlerThread

• HandlerThread继承了Thread,在其run方法中通过Looper.prepare()方法来创建消息队列，并通过Looper.loop()来开启消息循环，这样在实际的使用中就允许在HandlerThread中创建Handler了。在不需要使用HandlerThread时，可以通过他的quit或者quitSafely方法来终止线程的执行

IntentService

• IntentService是服务的原因，这导致它的优先级比单纯的线程要高很多。其中它封装了HandlerThread和Handler.
• 它第一次启动会在OnCreate方法中创建一个HandlerThread,并在其中构造了一个mServiceHandler。由于mServiceHandler发送的消息都在HandlerThread中，搜易IntentService也可以执行后台任务。之后，mServiceHandler收到消息 后，会将Intent对象传递给onHandleIntent方法去处理。一般来说停止一个该服务 用stopSelf（int startId），是因为stopSelf(int startId)会等到所有的消息都处理完毕后才终止服务。
• 它也是顺序执行后台任务。

Android中的线程池

线程池的好处

1. 重用线程池中的线程，避免因为线程的创建和销毁所带来的性能开销
2. 能有效控制线程池的最大并发数，避免大量的线程之间因互相抢占资源而导致的阻塞现象
3. 能够对线程进行简单的管理，并提供定时执行以及指定间隔循环执行等功能

Andorid中的线程池都是直接或者间接通过配置ThreadPoolExecutor来实现的

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                        int maximumPoolSize,
                        long keepAliveTime,
                        TimeUnit unit,
                        BlockingQueue workQueue,
                        ThreadFactory threadFactory  
)

1. • corePoolSize: 线程池的核心线程数，默认情况下，核心线程会在线程池中一直存活，即使他们处于闲置状态
   • maximumPoolSize:线程池所能容纳的最大线程数，当活动线程数达到这个数值后，后续的新任务将会被阻塞。
   • keepAliveTimeL:非核心线程闲置时的超时时长，超过这个时长，非核心线程就会回收。
   • unit :用于指定keepAliveTime参数的时间单位
   • workQueue：线程池中的任务队列，通过线程池的execute方法提交的Runnable独享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

2. ThreadPoolExecutor在AsyncTask中的参数提现
   AsyncTask的THREAD_POOL_EXECUTOR线程池的配置：

   • corePoolSize=CPU核心数+1；
   • maximumPoolSize=2倍的CPU核心数+1；
   • 核心线程无超时机制，非核心线程在闲置时间的超时时间为1s；
   • 任务队列的容量为128。

Android中常见的4类具有不同功能特性的线程池：

1. FixedThreadPool：线程数量固定的线程池，它只有核心线程；
2. CachedThreadPool：线程数量不固定的线程池，它只有非核心线程；
3. ScheduledThreadPool：核心线程数量固定，非核心线程数量没有限制的线程池，主要用于执行定时任务和具有固定周期的任务；
4. SingleThreadPool：只有一个核心线程的线程池，确保了所有的任务都在同一个线程中按顺序执行。