Android线程池

线程池一直是一个比较生疏的概念，最近在整理这方面的知识，就把它分享出来。下面分以下三个部分依次展开。

线程池调度

• 线程池的五种状态

  
  
  
  

  如上图所示，线程池一共有五种状态，分别是：

RUNNING：可以接受新任务，也可以处理等待队列里的任务。
SHUTDOWN：不接受新任务，但可以处理等待队列里的任务。
STOP：不接受新的任务，不再处理等待队列里的任务。中断正在处理的任务。
TIDYING：所有任务都已经处理完了，当前线程池没有有效的线程，并且即将调用terminated()方法。
TERMINATED：调用了terminated()方法，线程池终止。
另外，ThreadPoolExecutor是用一个AtomicInteger来记录线程池状态和线程池里的线程数量的，如下所示：
低29位：用来存放线程数
高3位：用来存放线程池状态

线程池配置

线程池的配置主要通过构造方法来配置。构造方法如下图：

各个参数的含义：

int corePoolSize：核心线程池大小
int maximumPoolSize：线程池最大容量大小
long keepAliveTime：线程不活动时存活的时间
TimeUnit unit：时间单位
BlockingQueue workQueue：任务队列
ThreadFactory threadFactory：线程工程
RejectedExecutionHandler handler：线程拒绝
策略

• 如何配置这些参数？
  根据任务特性配置这些参数

任务性质：CPU密集型、IO密集型、混合型
任务优先级：低、中、高
任务执行时间：短、中、长
任务依赖性：是否依赖其他资源，数据库、网络

• 参数设置

核心线程数corePoolSize与最大线程数maximumPoolSize, 考虑CPU同时执行线程的阈值。一旦超过这个阈值，CPU就需要花费很多 时间来完成线程的切换与调度，这样会导致性能大幅下滑。

keepAliveTime：线程不活动时存活的时间，如果是CPU密集型任务，则将时间设置的小一些，如果是IO密集型或者数据库连接任务，则将时间设置的长一些。

BlockingQueue：描述阻塞队列, 它有以下特点：
1. 不支持null元素
2. 线程安全

• 实现类
  1. ArrayBlockingQueue ：一个数组实现的有界阻塞队列，此队列按照FIFO的原则对元素进行排序，支持公平访问队列（可重入锁实现ReenttrantLock）。
  2. LinkedBlockingQueue ：一个由链表结构组成的有界阻塞队列，此队列默认和最大长度为Integer.MAX_VALUE，按照FIFO的原则对元素进行排序。
  3. PriorityBlockingQueue ：一个支持优先级排序的无界阻塞队列，默认情况下采用自然顺序排列，也可以指定Comparator。
  4. DelayQueue：一个支持延时获取元素的无界阻塞队列，创建元素时可以指定多久以后才能从队列中获取当前元素，常用于缓存系统设计与定时任务调度等。
  5. SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。存入操作必须等待获取操作，反之亦然，它相当于一个传球手，非常适合传递性场景。
  6. LinkedTransferQueue：一个由链表结构组成的无界阻塞队列，与LinkedBlockingQueue相比多了transfer和tryTranfer方法，该方法在有消费者等待接收元素时会立即将元素传递给消费者。
  7. LinkedBlockingDeque：一个由链表结构组成的双端阻塞队列，可以从队列的两端插入和删除元素。因为出入口都有两个，可以减少一半的竞争。适用于工作窃取的场景。

RejectedExecutionHandler：描述线程数大于或等于线程池最大线程数时的拒绝策略,

• 实现类
  1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：默认策略，当线程池中线程的数量大于或者等于最大线程数时，抛出RejectedExecutionException异常。
  2. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：当线程池中线程的数量大于或者等于最大线程数时，默默丢弃掉不能执行的新任务，不报任何异常。
  3. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：当线程池中线程的数量大于或者等于最大线程数时，如果线程池没有被关闭，则直接在调用者的线程里执行该任务。
  4. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：当线程池中线程的数量大于或者等于最大线程数时，丢弃阻塞队列头部的任务（即等待最近的任务），然后重新添加当前任务。

Executor提供的工厂方法

1. newCachedThreadPool()：无界可自动回收线程池，查看线程池中有没有以前建立的线程，如果有则复用，如果没有则建立一个新的线程加入池中，池中的线程超过60s不活动则自动终止。适用于生命 周期比较短的异步任务。
2. newFixedThreadPool(int nThreads)：固定大小线程池，与newCachedThreadPool()类似，但是池中持有固定数目的线程，不能随时创建线程，如果创建新线程时，超过了固定 线程数，则放在队列里等待，直到池中的某个线程被移除时，才加入池中。适用于很稳定、很正规的并发线程，多用于服务器。
3. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：周期任务线程池，该线程池的线程可以按照delay依次执行线程，也可以周期执行。
4. newSingleThreadExecutor()：单例线程池，任意时间内池中只有一个线程。

线程池监控

ThreadPoolExecutor里提供了一些空方法，我们可以通过继承ThreadPoolExecutor，复写这些方法来实现对线程池的监控。

• 代码实现

• 常见的监控指标有：

  • taskCount：线程池需要执行的任务数量。
  • completedTaskCount：线程池在运行过程中已完成的任务数量，小于或等于taskCount。
  • largestPoolSize：线程池里曾经创建过的最大线程数量。通过这个数据可以知道线程池是否曾经满过。如该数值等于线程池的最大大小，则表示线程池曾经满过。
  • getPoolSize：线程池的线程数量。如果线程池不销毁的话，线程池里的线程不会自动销毁，所以这个大小只增不减。
  • getActiveCount：获取活动的线程数。

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以上就是对线程池的总结。