Android的线程和线程池
本章的主题时Android中的线程和线程池。线程在Android中式一个很重要的概念，从用途上来说，线程分为主线程和子线程，主线程主要处理和界面相关的事情，而子线程则往往用于执行耗时操作。由于Android的特性，如果在主线程中执行耗时操作那么就会导致程序无法及时地响应，因此耗时操作必须放在子线程中去执行。除了Thread本身以外，在Android中可以扮演线程角色的还有很多，比如AsyncTask、IntentService，同时HandlerThread也是也一种特殊的线程。尽管
AsyncTask、IntentService的表现形式都有别于传统的线程，但是它们的本质仍然式传统的线程。对于AsyncTask来说，它的底层用到了线程池，对于IntentService和HandlerThread来说，它们的底层直接使用了线程。
不同形式的线程虽然都是线程，但是它们仍然具有不同的特性和使用场景。AsyncTask封装了线程池和Handler，它主要式为了开发者在子线程中更新UI。HandlerThread式一种具有消息循环的线程，在它的内部可以使用Handler。IntentService是一个服务，系统对其进行了封装使器可以方便地执行后台任务，IntentService内部采用HandlerThread来执行任务，当任务完成后IntentService会自动退出。从任务执行的角度来看，IntentService的作用很像一个后台线程，但是IntentService是一种服务，它不容易被系统杀死而可以尽量保证任务的执行，而如果是一个后台线程，由于这个时候进程中没有活动的四大组件，那么这个进程的优先级就会非常低，会很容易被系统杀死，这就是IntentService的有点。
在操作系统中，线程是操作系统调度的最小单元，同时线程又是一种受限的系统资源，即线程不可能无限制地产生，并且线程的创建和销毁都会有相应的开销。当系统中存在大量的线程时，系统会通过时间片轮转的方式调度每个线程，因此线程不可能做到绝对的并行，除非数量小于等于CPU的核心数，一般来说这是不可能的。试想一下，如果在一个进程中频繁的创建和销毁线程，这显然不是高效的做法。正确的做法是采用线程池，一个线程池中会缓存一定数量的线程，通过线程池可以避免因为频繁创建和销毁线程所带来的系统开销。Android中的线程池来源于Java，主要是通过Executor来派生特定类型的线程池，不同种类的线程池又具有各自的特性，详细内容会在3节中进行介绍。
1.主线程和子线程
主线程是指进行所拥有的线程，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。主线程主要处理界面交互相关的逻辑，因为用户随时会和界面发送交互，因此主线程在任何时候都必须有较高的响应熟读，否则就会产生一种界面卡顿的感觉。为了保持较高的响应速度，这就要求主线程中不能执行耗时的任务，这个时候子线程就派生用场了。子线程也叫工作线程，除了主线程以外的线程都是子线程。
Android沿用了Java的线程模型，其中的线程也分为主线程和子线程，其主线程也叫UI线程。主线程的作用是运行四大组件以及处理它们和用户的交互，而子线程的作用则是执行耗时任务，比如网络请求、IO操作等。从Android3.0开始系统要求访问网络必须在子线程中执行，否则网络访问就会失败并抛出NetWorkOnMainThreadException这个异常，这样做是为了避免主线程由于被耗时操作所阻塞从而出现ANR现象。
2.Android中的线程形态
本节将对Android中的线程形态做一个全面的介绍，除了Thread外，还包含AsyncTask、IntentService以及HandlerThread，这三者的底层实现也是线程，但是它们具有特殊的表现形式，同时在使用上也各有优缺点。为了简化在子线程中访问UI的过程，系统系统了AsyncTask，AsyncTask经过几次修改，导致了对于不同的API版本AsyncTask具有不同的表现，尤其是多任务并发的执行上。由于这个原因，很多开发者对AsyncTask的使用上存在误区，本节将详细介绍使用AsyncTask时的注意事项，并从源码的角度来分析AsyncTask的执行过程。
2.1 AsyncTask
AsyncTask是一种轻量级的异步任务类，它可以在线程池中执行后台任务，然后把执行的进度和最终结果传递给主线程并在主线程中更新UI。从现实上来说，AsyncTask封装了Thread和Handler，通过AsyncTask可以更加方便的执行后台任务以及在主线程中访问UI，但是AsyncTask并不适合特别耗时的后台任务，对于特别耗时的任务来说，建议使用线程池。
AsyncTask是一个抽象的泛型类，它提供了Params、Process和Result这三个泛型，其中Params表示参数的类型，Process表示后台任务的执行进度的类型，而Result则表示后台任务的返回结果的类型，如果AsyncTask确实不需要传递具体的参数，那么这三个泛型参数可以用Void来代替。AsyncTask这个类的声明如下所示。
public abstract class AsyncTask
AsyncTask提供了4个核心方法，它们的含义如下所示。
（1）onPreExecute()，在主线程中执行，在异步任务执行之前，此方法会被调用，一般用于做一些准备工作。
（2）doInBackground(Params... params)，在线程池中执行，此方法用于执行异步任务，param参数表示异步任务的输入参数。在此方法中可以通过publishProgress方法来更新任务的进度，
publishProgress方法会调用onProgressUpdate方法。另外此方法需要返回计算结果给onPostExecute方法。
（3）onProgressUpdate
(Params... params)，在主线程中执行，当后台任务的执行进度发送改变时此方法会被调用。
（4）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，即doInBackground的返回值。
上面几个方法，
onPreExecute先执行，接着是
doInBackground，最后才是onPostExecute。除了上述四个方法以外，AsyncTask还提供了onCancelled()方法，它同样在主线程中执行，当异步任务被取消时，onCancelled()方法会被调用，这个时候onPostExecute则不会被调用。下面提供一个典型的示例，如下所示。
package study.chenj.chapter_9;
import android.os.AsyncTask;
import java.net.URL;
/**
* Created by 72312 on 2018/4/19.
*/
public class DownloadFilesTask extends AsyncTask {
@Override
protected Long doInBackground(URL... urls) {
int count = urls.length;
long totalSize = 0;
for (int i=0;i
在上面的代码中，实现了一个具体的AsyncTask类，这个类主要用于模拟文件的下载过程，它的输入参数类型为URL，后台任务的进程参数为Integer，而后台任务的返回结果为Long类型。注意到doInBackground和onProgressUpdate方法它们的参数中均包含...的字样，在Java中...表示参数的数量补丁，他是一种数组型参数，...的概念和C语音中的...是一致的。当要执行上述下载任务时，可以通过如下方式来完成：
new DownloadFilesTask().execute(url1,url2,url3);
在DownloadFielsTask中，doInBackground用于执行具体的下载任务并通过publishProgress方法来更新下载的进度，同时还要判断下载任务是否被外界取消了。当下载任务完成后，doInBackground会返回结果，即下载的总字节数。需要注意的是，
doInBackground是在线程池中执行的。onProgressUpdate用于更新界面中下载的进度，它运行在主线程，当publishProgress被调用时，此方法就会被调用。当下载任务完成后，onPostExecute方法就会被调用，它也是运行在主线程中，这个时候我们就可以在界面上做出一些提示，比如弹出一个对话框告知用于下载已经完成。
AsyncTask在具体的使用过程中也是有一些条件限制的，主要有如下
几点：
（1）
AsyncTask的类必须在主线程中加载，这就意味着第一次访问
AsyncTask必须发生在主线程，当然这个过程在Android4.1及以上版本中已经被系统自动完成。在Android5.0的源码中，可以查看ActivityThread的main方法，它会调用
AsyncTask的init方法，这就满足了
AsyncTask的类必须在主线程中进行加载这个条件了。至于为什么必须要满足这个条件，在下节中会结合
AsyncTask的源码再次分析这个问题。
（2）
AsyncTask的对象必须在主线程中创建。
（3）execute方法必须在UI线程调用。
（4）不要再程序中直接调用onPreExecute()、onPostExecute、doInBackground和onProgressUpdate方法。
（5）一个
AsyncTask对象只能执行一次，即只能调用一次execute方法，否则会运行时异常。
（6）在Android1.6之前，
AsyncTask时串行执行任务的，Android 1.6的时候
AsyncTask开始采用线程池里处理并行任务，但是从Android 3.0开始，为了避免
AsyncTask所带来的并发错误，
AsyncTask又采用一个线程串行执行任务。尽管如此，在Android 3.0以及后续的版本中，我们仍然可以通过
AsyncTask的executeOnExecutor方法来并行地执行任务。
2.2AsyncTask的工作原理
为了分析AsyncTask的工作原理，我们从它的execute方法开始分析，execute方法又会调用executeOnExecutor方法，它们的实现如下所示。
public final AsyncTask execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
public final AsyncTask executeOnExecutor(Executor exec,
Params... params) {
if (mStatus != Status.PENDING) {
switch (mStatus) {
case RUNNING:
throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
+ " the task is already running.");
case FINISHED:
throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
+ " the task has already been executed "
+ "(a task can be executed only once)");
}
}
mStatus = Status.RUNNING;
onPreExecute();
mWorker.mParams = params;
exec.execute(mFuture);
return this;
}
在上面的代码中，sDefaultExecutor实际上时一个串行的线程池，一个进程中所有的
AsyncTask全部在这个串行的线程池中排队执行，这个排队执行的过程后面会再进行分析。在executeOnExecutor方法中，
AsyncTask的onPreExecute方法最先执行，然后线程池开始执行。下面分析线程池的执行过程，如下所示。
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
private static class SerialExecutor implements Executor {
final ArrayDeque mTasks = new ArrayDeque();
Runnable mActive;
public synchronized void execute(final Runnable r) {
mTasks.offer(new Runnable() {
public void run() {
try {
r.run();
} finally {
scheduleNext();
}
}
});
if (mActive == null) {
scheduleNext();
}
}
protected synchronized void scheduleNext() {
if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
}
}
}
从SerialExecutor的实现可以分析AsyncTask的排队执行的过程。首先系统会把
AsyncTask的params参数封装为FutureTask对象，
FutureTask是一个并发类，在这里它充当了Runnable的作用。接着这个
FutureTask会交给SerialExecutor的execute方法去处理，
SerialExecutor的execute方法首先会把
FutureTask对象值插入到任务队列mTasks中，如果这个时候没有正在活动的AsyncTask的任务。同时当一个
AsyncTask任务执行完成后，
AsyncTask会继续执行其他任务知道所有的任务都被执行为止，从这一点可以看出，在默认情况下，
AsyncTask是串行执行的。
AsyncTask中有两个线程池（SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR）和一个Handler（InternalHandler），其中线程池
SerialExecutor用于任务的排队，而线程池
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，关于线程池的概念将在3节中详细介绍，其本质仍然是线程的调用过程。在
AsyncTask的构造方法中有如下这么一段代码，由于
FutureTask的run方法会调用mWorker的call方法，因此mWorker的call方法最终会在线程池中执行。
mWorker = new WorkerRunnable() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//noinspection unchecked
return postResult(doInBackground(mParams));
}
};
mWorker的call方法中，首先将mTaskInvoked设为true，表示当前任务已经被调用过了，然后执行AsyncTask的doInBackground方法，接着将其返回值传给posResult方法，它的实现如下所示。
private Result postResult(Result result) {
@SuppressWarnings("unchecked")
Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
}
在上面的代码中，
posResult方法会通过sHandler发送一个MESSAGE_POST_RESULT的消息，这个sHandler的定义如下所示。
private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();
private static class InternalHandler extends Handler {
@SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;
switch (msg.what) {
case MESSAGE_POST_RESULT:
// There is only one result
result.mTask.finish(result.mData[0]);
break;
case MESSAGE_POST_PROGRESS:
result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
break;
}
}
}
可以发现，sHandler是一个静态的Handler对象，为了能够将执行环境切换到主线程，这就要求sHandler这个对象必须在主线程中创建。由于静态成员在加载类的时候进行初始化，因此这就变相要求AsyncTask的类必须在主线程中加载，否则同一个进程中的
AsyncTask都将无法正常工作。sHandler收到MESSAGE_POST_RESULT这个消息后会调用
AsyncTask的finish方法，如下所示。
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
}
AsyncTask的finish方法的逻辑比较简单，如果
AsyncTask被取消执行了，那么就调用onCancelled方法，否则就会调用onPostExecute方法，到这里
AsyncTask的整个工作过程就分析完毕了。
通过分析
AsyncTask的源码，可以进一步确定，从Android3.0开始，默认情况下
AsyncTask的确是串行执行的，在这里通过一些列实验来证实这个判断。
请看如下实验代码，代码很简单，就是单击按钮的时候同时执行5个
AsyncTask任务，每个
AsyncTask会休眠3s来模拟耗时操作，同时把每个
AsyncTask执行结束的时间打印出来，这样我们就能观察出
AsyncTask到底是串行执行还是并行执行的。
public void test(View view) {
new MyAsyncTask("AsyncTask#1").execute("");
new MyAsyncTask("AsyncTask#2").execute("");
new MyAsyncTask("AsyncTask#3").execute("");
new MyAsyncTask("AsyncTask#4").execute("");
new MyAsyncTask("AsyncTask#5").execute("");
}
public class MyAsyncTask extends AsyncTask {
private String mName = "AsyncTask";
public MyAsyncTask(String name){
super();
mName = name;
}
@Override
protected String doInBackground(String... params) {
try{
Thread.sleep(3000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
return mName;
}
@Override
protected void onPostExecute(String result) {
super.onPostExecute(result);
SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Log.d("MyAsyncTask ", result + " execute finish at " + df.format(new Date()));
}
}
执行结果如下所示。
04-19 18:39:10.864 17070-17070/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#1 execute finish at 2018-04-19 18:39:10
04-19 18:39:13.864 17070-17070/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#2 execute finish at 2018-04-19 18:39:13
04-19 18:39:16.874 17070-17070/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#3 execute finish at 2018-04-19 18:39:16
04-19 18:39:19.874 17070-17070/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#4 execute finish at 2018-04-19 18:39:19
04-19 18:39:22.874 17070-17070/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#5 execute finish at 2018-04-19 18:39:22
很显然是串行执行的。为了让AsyncTask可以在Android3.0及以上的版本上并行，可以采用
AsyncTask的executeOnExecutor方法，需要注意的是这个方法是Android3.0新添加的方法，并不能在低版本上使用，如下所示。
public void test(View view) {
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.HONEYCOMB) {
new MyAsyncTask("AsyncTask#1").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
new MyAsyncTask("AsyncTask#2").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
new MyAsyncTask("AsyncTask#3").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
new MyAsyncTask("AsyncTask#4").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
new MyAsyncTask("AsyncTask#5").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
}
}
在设备上运行上述程序，日志如下所示，很显然，我们的目的达到了，成功地让
AsyncTask在3.0以上的系统上并行起来了。
04-19 18:46:32.394 20602-20602/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#2 execute finish at 2018-04-19 18:46:32
04-19 18:46:32.394 20602-20602/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#3 execute finish at 2018-04-19 18:46:32
04-19 18:46:32.394 20602-20602/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#1 execute finish at 2018-04-19 18:46:32
04-19 18:46:32.394 20602-20602/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#5 execute finish at 2018-04-19 18:46:32
04-19 18:46:32.394 20602-20602/study.chenj.chapter_9 D/MyAsyncTask: AsyncTask#4 execute finish at 2018-04-19 18:46:322.3 HandlerThread
HandlerThread继承了Thread，他是一种可以使用Handler的Thread，它的实现也很简单，就是在run方法中通过Looper.prepare()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运行在HandlerThread中创建Handler了。HandlerThread的run方法如下所示。
@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
Looper.prepare();
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll();
}
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
Looper.loop();
mTid = -1;
}
从
HandlerThread的实现来看，它和普通的Thread有着显著的不同之处。普通Thread主要用于在run方法中执行一个耗时任务，而
HandlerThread在内部创建了消息队列，外界需要通过Handler的消息方式来通知HandlerThread执行一个具体的任务。HandlerThread是一个很有用的类，它在Android中的一个具体的使用场景是IntentService，
IntentService在下节中进行结束。由于HandlerThread的run方法是一个无限循环，因此当明确不需要在使用HandlerThread时，可以通过它的quit或者quitSafely方法来终止线程的执行，这时一个良好的编程习惯。
2.4 IntentService
IntentService时一种特殊的Service，它继承了Service并且它时一个抽象类，因此必须创建它的子类才能使用
IntentService。
IntentService可用于执行后台耗时任务，当任务执行后它会自动停止，同时由于IntentService是服务的原因，这导致它的优先级比单纯的线程要搞很多，所以IntentService比较适合执行一些优先级高的后台任务，因为它的优先级高，不容易被系统杀死。在实现上，IntentService封装了HandlerThread和Handler，这一点可以从它的onCreate方法中看出来，如下所示。
@Override
public void onCreate() {
// TODO: It would be nice to have an option to hold a partial wakelock
// during processing, and to have a static startService(Context, Intent)
// method that would launch the service & hand off a wakelock.
super.onCreate();
HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");
thread.start();
mServiceLooper = thread.getLooper();
mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
}
当
IntentService第一次被启动时，它的
onCreate方法会创建一个
HandlerThread，然后使用它的Looper来构造一个Handler对象mServiceHandler，这样通过
mServiceHandler发送的消息最终都会在HandlerThread中执行，从这个角度来看，IntentService也可以用于执行后台任务。每次启动IntentService，它的onStartCommand方法就会调用一次，IntentService在onStartCommand中处理每个后台任务的Intent。下面看一下onStartCommand方法时如何处理外界的Intent的，onStartCommand调用了onStart，onStart方法的实现如下所示。
@Override
public void onStart(Intent intent, int startId) {
Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
msg.arg1 = startId;
msg.obj = intent;
mServiceHandler.sendMessage(msg);
}
可以看出，
IntentService仅仅是通过mServiceHandler发送了一条消息，这个消息会在HandlerThread中被处理。
mServiceHandler收到消息后，会将Intent对象传递给onHandleIntent方法去处理。注意这个Intent对象的内容和外界的startService(intent)中的intent的内容是完全一致的，通过这个Intent对象即可解析出外界启动
IntentService时所传递的参数，通过这些参数就可以区分具体的后台任务，这样在onHandleIntent方法中就可以对不同的后台任务做处理了。当onHandleIntent方法执行结束后，
IntentService会通过stopSelf(int startId)方法来尝试停止服务。这里之所以采用
stopSelf(int startId)而不是stopSelf()来停止服务，那是因为stopSelf()会立刻停止服务，而这个时候可能还有其他消息未处理，stopSelf(int startId)则会等待所有的消息都处理完毕后才终止服务。一般来说，stopSelf(int startId)在尝试停止服务之前会判断最近启动服务的次数是否和startId相等，如果相等就立刻停止服务，不相等则不停止服务，这个策略可以从AMS的stopServiceToken方法的实现中找到依据u，读者可以自行查看源码实现。ServiceHandler的实现如下所示。
private final class ServiceHandler extends Handler {
public ServiceHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
onHandleIntent((Intent)msg.obj);
stopSelf(msg.arg1);
}
}
IntentService的
onHandleIntent方法是一个抽象方法，它需要在子类中实现，它的作用是从Intent参数中区分具体的任务并执行这些任务。如果目前只有一个后台任务，那么
onHandleIntent方法执行完这个任务后，stopSelf(int startId)会直接停止服务；如果目前存在多个后台任务，那么当
onHandleIntent方法执行完最后一个任务时，stopSelf(int startId)才会停止服务。另外，由于每个执行一个后台任务就必须启动一次
IntentService，而
IntentService内部则通过消息方式向HandlerThread请求执行任务，Handler中的Looper时循序处理消息的，这就意味着
IntentService也是顺序执行后台任务栈的，当有多个吼他任务栈同时存在时，这些后台任务会按照外界发起的顺序排队执行。
下面通过一个示例来进一步说明
IntentService的工作方式，首先派生一个
IntentService的子类，比如Local
IntentService，它的实现如下所示。
public class LocalIntentService extends IntentService {
private static final String TAG = "LocalIntentService";
public LocalIntentService() {
super(TAG);
}
@Override
protected void onHandleIntent(@Nullable Intent intent) {
String action = intent.getStringExtra("task_action");
Log.d(TAG, "receive task : " + action);
SystemClock.sleep(3000);
if ("study.chenj.TASK1".equals(action)) {
Log.d(TAG, "handle task : " + action);
}
}
@Override
public void onDestroy() {
Log.d(TAG, "service onDestroy");
super.onDestroy();
}
}
这里对
Local
IntentService的实现做一下简单的说明。在onHandleIntent方法中会从参数中解析出后台任务的标识，即task_action字段所代表的内容，然后根据不同的任务标识来执行具体的后台任务。这里为了简单起见，直接通过SystemClock.sleep(3000)来模拟休眠3秒从而模拟一种耗时的后台任务，另外为了验证IntentService的停止实际，这里再onDestory()中打印了宜居日志。
Local
IntentService实现完成了以后，就可以再外界请求执行后台任务了。在下面的代码中先后发起了3个后台任务的请求：
Intent service = new Intent(this, LocalIntentService.class);
service.putExtra("task_action", "study.chenj.TASK1");
startService(service);
service.putExtra("task_action", "study.chenj.TASK2");
startService(service);
service.putExtra("task_action", "study.chenj.TASK3");
startService(service);
运行程序，观察日志，如下所示。
04-19 19:32:05.504 32318-32361/study.chenj.chapter_9 D/LocalIntentService: receive task : study.chenj.TASK1
04-19 19:32:08.504 32318-32361/study.chenj.chapter_9 D/LocalIntentService: handle task : study.chenj.TASK1
04-19 19:32:08.504 32318-32361/study.chenj.chapter_9 D/LocalIntentService: receive task : study.chenj.TASK2
04-19 19:32:11.504 32318-32361/study.chenj.chapter_9 D/LocalIntentService: receive task : study.chenj.TASK3
04-19 19:32:14.514 32318-32318/study.chenj.chapter_9 D/LocalIntentService: service onDestroy
从上面的日志可以看出，三个后台任务是排队执行的，它们的执行顺序就是它们发起请求对的顺序，即TASK1、TASK2、TASK3。另外一点就是当TASK3执行完毕后，
Local
IntentService才真正地停止，从日志中可以看出
Local
IntentService执行了onDestory()，这也意味着服务正在停止。
3.Android中地线程池
提到线程池就必须先说一下线程池地好处，相信读者都会有所体会，线程池地优点可以概括为以下三点:
（1）重用线程池中地线程，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为互相抢占系统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。
Android中的线程池概念来源于Java中的Executor，
Executor是一个接口，真正的线程池的实现为ThreadPool
Executor。
ThreadPool
Executor提供了一些列参数来配置线程池，通过不同的参数可以创建不同的线程池，从线程池的功能上来说，Android的线程池主要分为4类，这4类线程池可以通过Executors所提供的工厂方法来得到，具体会在3.2节中进详细的介绍。由于Android中的线程池都是直接或者间接通过配置
ThreadPool
Executor来实现的，因此再介绍它们之前需要先介绍
ThreadPool
Executor
3.1ThreadPoolExecutor
ThreadPool
Executor是线程池的真正实现，它的构造方法提供了一些列参数来配置线程池，下面介绍
ThreadPool
Executor的构造方法中各个参数的含义，这些参数将会直接影响到线程池的功能特性，下面是
ThreadPool
Executor的一个比较常用的构造方法。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue,
ThreadFactory threadFactory)
corePoolSize
线程的核心线程数，默认情况下，核心线程会在线程中一直存活，即使它们处于闲置状态。如果将
ThreadPool
Executor的allowCoreThreadTimeOut属性设置为true，那么限制的核心线程在等待新任务到来时会有超时策略，这个时间间隔由keepAliveTime所指定，当等待时间超过
keepAliveTime所指定的时长后，核心线程就会被终止。
maximumPoolSize
线程池所能容纳的最大线程数，当活动线程数达到这个值后，后续的新任务将会被阻塞。
keepAliveTime
非核心线程闲置时的超时时长，超过这个时长，非核心线程就会被回收。当
ThreadPool
Executor的
allowCoreThreadTimeOut属性设置为true,keepAliveTime同样会作用于核心线程。
unit
用于指定
keepAliveTime参数的时间单位，这是一个枚举，重用的由TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)等。
workQueue
线程池中的任务队列，通过线程池的execute方法提交的Runnable对象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。
threadFactory是一个接口，它只有一个方法：Thread newThread(Runnable r).
除了上面的这些主要参数外，
ThreadPool
Executor还有一个不常用的参数RejectedExecutionHandler handler。当线程池无法执行新任务时，这可能是由于任务队列已满或者是无法完成执行任务，这个时候
ThreadPool
Executor会调用handler的rejectedExecution方法来通知调用者，默认情况下
rejectedExecution会直接抛出一个
RejectedExecutionExecption。
ThreadPool
Executor为
RejectedExecutionHandler提供了几个可选值：CallerRunsPolicy、AbortPolicy和DiscardOldestPolicy，其中
AbortPolicy是默认值，它会直接抛出
RejectedExecution
Execption，由于handler这个参数不常用，这里就不再具体介绍了。
ThreadPool
Executor执行任务时大致遵循如下规则：
（1）如果线程池中的线程数量未达到核心线程的数量，那么会直接启动一个核心线程来执行任务。
（2）如果线程池中的线程数量以及达到或者超过核心线程的数量，那么任务会被插入到任务队列中排队等待执行。
（3）如果在步骤2中无法将任务插入到任务队列中，这往往时由于任务队列已满，这个时候如果线程数量未达到线程池规定的最大值，那么会立刻启动一个非核心线程来执行任务。
（4）如果步骤3中线程数量以及达到线程池规定的最大值，那么就拒绝执行此任务，
ThreadPool
Executor会调用
RejectedExecutionHandler的rejectedExecution方法来通知调用者。
ThreadPoolExecutor的参数配置在AsyncTask中由明显的体现，下面是AsyncTask中的线程池的配置情况：
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;
private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);
public Thread newThread(Runnable r) {
return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
}
};
private static final BlockingQueue sPoolWorkQueue =
new LinkedBlockingQueue(128);
/**
* An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
*/
public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
= new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
从上面的代码可以知道，
AsyncTask对THREAD_POOL_EXECUTOR这个线程池进行了配置，配置后的线程池规格如下：
核心线程数等于DPU核心数+1，线程池最大线程数为CPU核心数的2倍+1，核心线程无超时机制，非核心线程在限制时的超时时间为1秒，任务队列的容量为128.
3.2线程池的分类
在3.1节中对
ThreadPool
Executor的配置细节进行了详细的介绍，本节将介绍Android中最常见的四类具有不同功能特性的线程池，它们都是直接或间接地通过配置
ThreadPool
Executor来实现自己地功能特性，这四类线程池分别时FixedThreadPool、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool以及SingleThreadExecutor。
1.FixedThreadPool
通过
Executor的newFixednThreadPool方法来创建。它是一种线程数量固定的线程池，当线程处于空闲状态时，它们并不会被回收，除非线程池被关闭了。当所有的线程都处于活动状态时，新任务会处于等待状态，直到有线程空闲出来。由于FixedThreadPool只有核心线程并且这些核心线程都不会被回收，这意味着它能够更加快速响应外界的请求。newFixednThreadPool方法的实现如下，可以发现FixedThreadPool中只有核心线程并且这些核心线程没有超时机制，另外任务队列也是没有大小限制的。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue());
}
2.CachedThreadPool
通过
Executor的
newCachedThreadPool方法来创建。它是一种线程数量不定的线程池，它只有非核心线程，并且其最大线程数为Integer.MAX_VALUE。
Integer.MAX_VALUE是一个很大的数，实际上就相当于最大线程数可以任意大。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处理新任务，线程池会创建新的线程来处理新任务，否则就会利用空闲的线程来处理新任务。线程池中的空闲线程都有超时机制，这个超时时长为60秒，超过60秒闲置线程就会被回收。和
FixedThreadPool不同的是，
CachedThreadPool的任务队列其实相当于一个空集合，这将导致任何任务都会立即被执行，因为在这种场景下SynchronousQueue是无法插入任务的。
SynchronousQueue是一个非常特殊的队列，在很多情况下可以把它简单理解为一个无法存储元素的队列，由于它在实际中较少使用，这里就不深入探讨它了。从
CachedThreadPool的特性来看，这类线程池比较适合执行大量的耗时较少的任务。当整个线程池都处于闲置状态时，线程池中的都会超时而被停止，这个适合
CachedThreadPool之中实际上是没有任何线程的，它几乎是不占用任何系统资源的。
newCachedThreadPool的方法如下所示。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue());
}
3.ScheduledThreadPool
通过
Executor的new
ScheduledThreadPool方法来创建。它的核心线程数量是固定的，而非核心线程数是没有限制的，并且当非核心线程闲置时会被立刻回收。
ScheduledThreadPool这类线程池主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务，
new
ScheduledThreadPool的实现如下所示。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(
int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);
}
4.SingleThreadExecutor
通过
Executor的new
SingleThreadExecutor方法来创建。这类线程池内部只有一个核心线程，它确保所有的任务都在同一个线程中按顺序执行。
SingleThreadExecutor的意义在于统一所有的外界在任务到一个线程中，这使得在这些任务之间不需要处理线程同步的问题。newSingleThreadExecutor方法的实现如下所示。
public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor() {
return new DelegatedScheduledExecutorService
(new ScheduledThreadPoolExecutor(1));
}
上面对Android中常见的4种线程进行了详细的介绍，除了上面提供的4类线程池以外，也可以根据实际需要灵活地配置线程池。下面的代码演示了系统预置的4种线程池的典型使用方法。
Runnable command = new Runnable() {
@Override
public void run() {
SystemClock.sleep(2000);
}
};
ExecutorService fixThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);
fixThreadPool.execute(command);
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
cachedThreadPool.execute(command);
ScheduledExecutorService scheduleThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(4);
//2000ms后执行command
scheduleThreadPool.schedule(command, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
//延迟10ms后，每个1000ms执行一次command
scheduleThreadPool.scheduleAtFixedRate(command,10,1000,TimeUnit.MILLISECONDS);
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
singleThreadExecutor.execute(command);