什么是线程池,如何使用?

一、为什么用线程池

1、创建/销毁线程伴随着系统开销,过于频繁的创建/销毁线程,会很大程度上影响处理效率

例如:

记创建线程消耗时间T1,执行任务消耗时间T2,销毁线程消耗时间T3

如果T1+T3>T2,那么是不是说开启一个线程来执行这个任务太不划算了!

正好,线程池缓存线程,可用已有的闲置线程来执行新任务,避免了T1+T3带来的系统开销

2、线程并发数量过多,抢占系统资源从而导致阻塞

我们知道线程能共享系统资源,如果同时执行的线程过多,就有可能导致系统资源不足而产生阻塞的情况。运用线程池能有效的控制线程最大并发数,避免以上的问题

3、对线程进行一些简单的管理。比如:延时执行、定时循环执行的策略等。运用线程池都能进行很好的实现

 

线程池ThreadPoolExecutor

既然Android中线程池来自于Java,那么研究Android线程池其实也可以说是研究Java中的线程池

在Java中,线程池的概念是Executor这个接口,具体实现为ThreadPoolExecutor类,学习Java中的线程池,就可以直接学习他了

对线程池的配置,就是对ThreadPoolExecutor构造函数的参数的配置,既然这些参数这么重要,就来看看构造函数的各个参数吧

 

一、ThreadPoolExecutor提供了四个构造函数

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

1int corePoolSize => 该线程池中核心线程数最大

核心线程:

线程池新建线程的时候,如果当前线程总数小于corePoolSize,则新建的是核心线程,如果超过corePoolSize,则新建的是非核心线程

核心线程默认情况下会一直存活在线程池中,即使这个核心线程啥也不干(闲置状态)

如果指定ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut这个属性为true,那么核心线程如果不干活(闲置状态)的话,超过一定时间(时长下面参数决定),就会被销毁掉 

很好理解吧,正常情况下你不干活我也养你,因为我总有用到你的时候,但有时候特殊情况(比如我自己都养不起了),那你不干活我就要把你干掉了

2int maximumPoolSize

该线程池中线程总数最大值

线程总数 = 核心线程数 + 非核心线程数。非核心线程:不是核心线程的线程

3long keepAliveTime

该线程池中非核心线程闲置超时时长

一个非核心线程,如果不干活(闲置状态)的时长超过这个参数所设定的时长,就会被销毁掉

如果设置allowCoreThreadTimeOut = true,则会作用于核心线程

4TimeUnit unit

keepAliveTime的单位,TimeUnit是一个枚举类型,其包括:

  1. NANOSECONDS : 1微毫秒 = 1微秒 / 1000

  2. MICROSECONDS : 1微秒 = 1毫秒 / 1000

  3. MILLISECONDS : 1毫秒 = 1秒 /1000

  4. SECONDS : 秒

  5. MINUTES : 分

  6. HOURS : 小时

  7. DAYS : 天

5BlockingQueue workQueue

该线程池中的任务队列:维护着等待执行的Runnable对象

当所有的核心线程都在干活时,新添加的任务会被添加到这个队列中等待处理,如果队列满了,则新建非核心线程执行任务

常用的workQueue类型:

1)SynchronousQueue:(这个消息队列相当于不存在一样)这个队列接收到任务的时候,会直接提交给线程处理,而不保留它,如果所有线程都在工作那就新建一个线程来处理这个任务!

所以为了保证不出现<线程数达到了maximumPoolSize而不能新建线程>的错误,使用这个类型队列的时候,maximumPoolSize一般指定成Integer.MAX_VALUE,即无限大

2)LinkedBlockingQueue:(这个线程队列只给核心线程处理)这个队列接收到任务的时候,如果当前线程数小于核心线程数,则新建线程(核心线程)处理任务;如果当前线程数等于核心线程数,则进入队列等待。

由于这个队列没有最大值限制,即所有超过核心线程数的任务都将被添加到队列中,这也就导致了maximumPoolSize的设定失效,因为总线程数永远不会超过corePoolSize

3)ArrayBlockingQueue:(标注消息队列)可以限定队列的长度,接收到任务的时候,如果没有达到corePoolSize的值,则新建线程(核心线程)执行任务,如果达到了,则入队等候,如果队列已满,则新建线程(非核心线程)执行任务,又如果总线程数到了maximumPoolSize,并且队列也满了,则发生错误

4)DelayQueue:(会给线程延迟的消息队列)队列内元素必须实现Delayed接口,这就意味着你传进去的任务必须先实现Delayed接口。这个队列接收到任务时,首先先入队,只有达到了指定的延时时间,才会执行任务

 

6ThreadFactory threadFactory

创建线程的方式,这是一个接口,你new他的时候需要实现他的Thread newThread(Runnable r)方法

例子:AsyncTaskk新建线程池的threadFactory参数源码:

new ThreadFactory() {

    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

    public Thread newThread(Runnable r) {

        return new Thread(r,"AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());

    }

}

上述代码就给线程起了名。

7RejectedExecutionHandler handler

这是跑出异常专用的。比如上面提到的两个错误发生了,就会由这个handler抛出异常,你不指定他也有个默认的

一般用不上,新建一个线程池的时候,一般只用5个参数的构造函数。


二、向ThreadPoolExecutor添加任务

向线程池提交一个要执行的任务:通过ThreadPoolExecutor.execute(Runnable command)方法即可向线程池内添加一个任务

 

三、ThreadPoolExecutor的策略

上面介绍参数的时候其实已经说到了ThreadPoolExecutor执行的策略,这里给总结一下,当一个任务被添加进线程池时:

1.线程数量未达到corePoolSize,则新建一个线程(核心线程)执行任务

2.线程数量达到了corePools,则将任务移入队列等待

3.队列已满,新建线程(非核心线程)执行任务

4.队列已满,总线程数又达到了maximumPoolSize,就会由上面那位星期天(RejectedExecutionHandler)抛出异常

 

常见四种线程池

1CachedThreadPool()可缓存线程池):

1.线程数无限制

2.有空闲线程则复用空闲线程,若无空闲线程则新建线程

3.一定程序减少频繁创建/销毁线程,减少系统开销

 

2FixedThreadPool()定长线程池):

1.可控制线程最大并发数(同时执行的线程数)

2.超出的线程会在队列中等待

 

3ScheduledThreadPool()定长线程池

1.支持定时及周期性任务执行。

 

4SingleThreadExecutor()单线程化的线程池

1.有且仅有一个工作线程执行任务

2.所有任务按照指定顺序执行,即遵循队列的入队出队规则

 

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