概述
本文要介绍的内容主要分为如下几块
- 线程间通信常用的方法
- Handler原理解析
- 常用的线程池介绍
- Android中多线程常用的类介绍
线程间通信常用的方法
1.Thread.stop与Thread.interrupt的区别
两个方法的作用都是终止线程的运行，其中stop方法已经被废弃了，现在更推荐用interrupt方法。这是为什么呢？
Thread.stop方法来终止线程将会释放该线程对象已经锁定的所有监视器。如果以前受这些监视器保护的任何对象都处于不连贯状态，那么损坏的对象对其他线程可见，这有可能导致不安全的操作，造成不可控制的局面。
而Interrupt方法仅仅起到了一个标记中断线程状态的作用，并且可以通过isInterrupted来判断线程状态，较为安全。
2.Thread.wait、notify、notofyAll的用法
wait:调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去，然后处于等待状态。
notify:调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。
notifyAll:调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。
举个例子：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private Thread waitThread;
private Thread notifyThrad;
private String name;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
waitThread = new Thread(new WaitRunnable());
notifyThrad = new Thread(new NotifyRunnable());
waitThread.start();
notifyThrad.start();
}
class WaitRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
printName();
}
}
class NotifyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(3000);
setName();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private synchronized void setName() {
name = "dongxian";
notify();
}
private synchronized void printName() {
try {
while (name == null) {
wait();
}
Log.d("name:", name);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
首先，创建并开启两个线程，waitThread中判断当name为null的时候，调用wait方法，挂起当前线程，而notifyThread中首先休眠3s，然后给name赋值，并调用notify唤醒其他挂起线程。
运行结果：
程序3s后，打印name:dongxian。
而notifyAll的作用是唤醒所有挂起的线程，notify是随机唤醒某一个挂起的线程。
3.Thread.join与yield
Thread的join()的含义是等待该线程终止，即将挂起调用线程的执行，直到被调用的对象完成它的执行。比如存在两个线程t1和t2，下述代码表示先启动t1，直到t1的任务结束，才轮到t2启动。
t1.start();
t1.join();
t2.start();
Thread.yield 即 “谦让”，也是 Thread 类的方法。它让掉当前线程 CPU 的时间片，使正在运行中的线程重新变成就绪状态，并重新竞争 CPU 的调度权。它可能会获取到，也有可能被其他线程获取到，一般项目中实际使用的较少。
Handler原理解析
前言
Handler对于大家再也熟悉不过了，在开发中可以说是无处不在，可见其重要性，因此在掌握Handler的使用的情况下，理解其工作原理也是十分有必要的。构造方法是一个类的入口，首先让我们来看看Handler都有哪些构造方法吧！
Handler的构造方法
- 两个参数的构造方法
public Handler(Callback callback, boolean async) {
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class klass = getClass();
if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
(klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
klass.getCanonicalName());
}
}
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
其中参数CallBack为用于处理消息的回调接口，可以为null，参数async注释中描述为如果为true，则handler发送给它的每个相关的Message或发布给相关的Runnable，不太理解，调用的构造方法均传的位false。
FIND_POTENTIAL_LEAKS为标志是否存在内存泄露的情况，如果存在，则会提示泄露相关消息。
然后判断线程中有没有Looper,如果没有则会抛出异常信息 "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"，无法在未调用Looper.prepare（）的线程内创建Handler，下面就是获取到Looper中的MessageQueue。
我们先来看看CallBack接口是什么？
/**
* Callback interface you can use when instantiating a Handler to avoid
* having to implement your own subclass of Handler.
*
* @param msg A {@link android.os.Message Message} object
* @return True if no further handling is desired
*/
public interface Callback {
public boolean handleMessage(Message msg);
}
描述地很清晰:您可以在实例化Handler时使用回调接口来避免必须实现自己的Handler子类。在日常开发中，Handler比较常见的创建方式就是派生一个Handler的子类并重写其handleMessage方法来处理消息，那么CallBack并提供了另一个思路，不想派生子类的时候，我们可以采用Handler handler=new Handler(callback)的方式来创建。
下面是简单测试的小例子...
private Handler mHandler=new Handler(new Handler.Callback() {
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what){
case 1:
LogPrint.d("msg....");
break;
}
return false;
}
});
- 三个参数的构造方法
public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
mLooper = looper;
mQueue = looper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
通过传入特定的Looper来构造Handler，其中Looper一定不能为空，原因上面已经解释了。
同样，下面是简单测试的小例子...
Looper looper=Looper.getMainLooper();
private Handler mHandler=new Handler(looper){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what){
case 1:
LogPrint.d("msg....");
break;
}
}
};
在了解了Handler的构造方法之后，我们进一步看看Handler的使用，发送消息和接收消息的过程。
发送与处理消息
从Handler发送消息的源码可以看出，最终均会调用sendMessageDelayed这个方法，那我们就从这个方法入手。
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
{
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
逻辑很简单，继续往里看，看看sendMessageAtTime方法的实现...
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
到这里就很明显了，发送消息实则只是向消息队列中插入一条消息，Looper不断从消息队列中查询是否有消息，有消息便将消息交由Handler处理，然后Handler的dispatchMessage方法会被调用，这时候Handler就开始处理消息了。
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
首先判断Message的callback是否为null，不为null就通过handleCallback处理消息，Message的callback实际上就是Handler的post方法所传递的Runnable参数。如果Message的callback为null，则判断mCallback 是否为空，mCallback 在已经涉及，这里不再赘述，mCallback.handleMessage(msg)表示是否需要进一步处理，如果不需要直接retrun，反之，这进行handleMessage(msg)消息处理。
-
流程图如下
image.png
为什么在子线程中执行new Handler会抛出异常
开启一个子线程，在子线程中newHandler，报错Log打印如下：
java.lang.RuntimeException: Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()
at android.os.Handler.(Handler.java:200)
at android.os.Handler.(Handler.java:114)
at com.uniubi.basejavademo.HandlerActivity$1$1.(HandlerActivity.java:23)
at com.uniubi.basejavademo.HandlerActivity$1.run(HandlerActivity.java:23)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:761)
错误信息:无法在未调用Looper.prepare（）的线程内创建Handler。那我们在new Hander之前调用下Looper.prepare（），果然问题解决了，那为什么呢？我们来看看Looper.prepare（）方法中都做了什么
代码如下：
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
原来是在当前线程中创建了一个Looper，而Looper中又去创建了一个消息队列。子线程中默认不会创建消息队列，而在主线程中系统会去创建主线程的Looper以及MessageQueue，因此如果想在子线程中创建Handler则需要我们自己手动的去调用Looper.prepare（）,创建必要的Looper以及MessageQueue。
总结
- 创建消息
- 发送消息
- 处理消息
常用的线程池介绍
一、使用线程池的优点。
1、重用线程池中线程，避免因为线程的创建和销毁带来的性能开销。
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资源而导致的阻塞现象。
3、对线程进行简单的管理，提供定时执行以及指定间隔循环执行。
ThreadPoolExecutor
以下是 ThreadPoolExecutorded的构造方法
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue
corePoolSize：线程池的核心线程数，一般配置为CPU核心数+1；
maximumPoolSize：线程池所能容纳的最大线程数，一般配置为CPU核心数*2+1；
keepAliveTime：非核心线程闲置时的超长时间，超过这个时长，非核心线程将会被回收，一般配置为1s；
unit：指定keepAliveTime参数的时间单位；
workQueue：线程池中的任务队列，用于保存执行execute方法提交的Runnable对象，一般配置为128；
threadFactory：线程工厂，为线程池提供创建新线程的功能；
线程池的分类
1、FixedThreadPool：一种线程数量固定的线程池，只有核心线程并且核心线程不会被回收，没有超时机制，任务队列也没有大小限制。
优点：能够更快地响应外界的请求。
使用方式：
ExecutorService fixedThreadPool=Executors.newFixedThreadPool(4);
fixedThreadPool.execute(new Runnable());
2、CachedThreadPool：一种线程数量不固定的线程池，最大线程数可以任意大，美滋滋，只有非核心线程，有超时机制，超时时长为60s；
优点：适用于执行大量耗时较少的任务。
使用方式：
ExecutorService cacheThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
cacheThreadPool.execute(new Runnable());
3、ScheduledTheadPool：核心线程数固定，非核心线程数没限制，非核心线程闲置立即被回收。
优点：主要用于执行定时任务和具有固定周期的任务。
使用方式：
ScheduledExecutorService scheduledTheadPool = Executors.newScheduledThreadPool(4);
scheduledTheadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable(), 2, 5, TimeUnit.SECONDS);.//延迟2s后，每5s执行一次
4、singleTheadExecutor：只有一个核心线程，确保所有的任务都在同一个线程中顺序执行。
优点：不需要处理线程同步的问题。
使用方式：
ExecutorService singleThreadPool=Executors.newSingleThreadExecutor();
singleThreadPool.execute(new Runnable());
Android中多线程常用的类
- AynscTask
AynscTask是一种轻量级的异步任务类，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。
AynscTask提供了4个核心方法，含义如下所示：
1）onPreExecute()方法，在主线程中执行，在异步任务执行之前，此方法会被调用，一般可以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，params参数表示异步任务的输入参数。
3）onProgressUpdate（Params...values）,在主线程中执行，当后台任务执行进度发生改变时会被调用。
4）onPostExecute(Result result),在主线程中执行，当异步任务执行之后，会被调用。
- HandlerThread
HandlerThread继承自Thread，是一种可以使用Handler的Thread。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执行任务。当不需要使用时，通过调用它的quit或quitSafely来终止线程的执行。
- IntentService
IntentService是一种特殊的Service，由于IntentService是服务的原因，因此它的优先级比线程优先级高，不易被系统杀死。在实现上，IntentService封装了HandlerThread和Handler，其中onHandleIntent方法执行完提交的任务后，会自动调用stopself方法停止服务，不需要手动去停止。
总结
线程是Android开发中必不可少的一部分，了解线程中常见方法的使用与Android中多线程的实现方式对于开发是一大助力，多去跟踪学习相关源码，对于编码风格也会产生良好的影响，学海无涯，勇攀高峰。
参考文献
- Android开发艺术与探索
- 扔物线安卓线程通信原理及多线程