Android 四种线程池

一. new Thread弊端:

我们知道,使用线程的时候,直接在使用的地方new Thread就可以了,但是,有没有想过,当我们过多的使用这种方式去新建线程会有什么问题?

  1. 不停的新建对象和销毁对象,性能差
  2. 线程缺乏统一的管理,可能无限的新建线程,相互之间竞争,以及可能占用系统的资源导致死机或者oom
  3. 缺乏更多的功能, 定时,定周期,线程中断

二. 线程池的执行过程

我们来看看,线程池是怎么执行的:


image.png

① 如果在线程池中的线程数量没有达到核心的线程数量,这时候就回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已经超过核心线程数,这时候任务就会被插入到任务队列中排队等待执行。
③ 由于任务队列已满,无法将任务插入到任务队列中。这个时候如果线程池中的线程数量没有达到线程池所设定的最大值,那么这时候就会立即启动一个非核心线程来执行任务。
④ 如果线程池中的数量达到了所规定的最大值,那么就会拒绝执行此任务,这时候就会调用RejectedExecutionHandler中的rejectedExecution方法来通知调用者。

三. 四种创建线程池的方法:

1. newCachedThreadPool() 缓存线程池
如果线程池的规模超过了处理需求,将自动回收空闲线程,而当需求增加时,则可以自动添加新线程,线程池的规模不存在任何限制

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
        60L, TimeUnit.SECONDS,
        new SynchronousQueue());
}

通过s上面的newCachedThreadPool方法在这里我们可以看出它的 核心线程数为0, 线程池的最大线程数Integer.MAX_VALUE。而Integer.MAX_VALUE是一个很大的数,也差不多可以说 这个线程池中的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的时候,线程池就会创建一个新的线程来处理任务。该线程池中的线程超时时长为60秒,所以当线程处于闲置状态超过60秒的时候便会被回收。 这也就意味着若是整个线程池的线程都处于闲置状态超过60秒以后,在newCachedThreadPool线程池中是不存在任何线程的,所以这时候它几乎不占用任何的系统资源。

对于newCachedThreadPool他的任务队列采用的是SynchronousQueue,上面说到在SynchronousQueue内部没有任何容量的阻塞队列。SynchronousQueue内部相当于一个空集合,我们无法将一个任务插入到SynchronousQueue中。所以说在线程池中如果现有线程无法接收任务,将会创建新的线程来执行任务。

2. newFixedThreadPool 定长线程池

ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4);
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
        new LinkedBlockingQueue());
}

在这个线程池中 所容纳最大的线程数就是我们设置的核心线程数。 如果线程池的线程处于空闲状态的话,它们并不会被回收,除非是这个线程池被关闭。如果所有的线程都处于活动状态的话,新任务就会处于等待状态,直到有线程空闲出来。

由于newFixedThreadPool只有核心线程,并且这些线程都不会被回收,也就是 它能够更快速的响应外界请求 。从下面的newFixedThreadPool方法的实现可以看出,newFixedThreadPool只有核心线程,并且不存在超时机制,采用LinkedBlockingQueue,所以对于任务队列的大小也是没有限制的。

3. newSingleThreadExecutor() 单一线程的线程池

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
    (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
        new LinkedBlockingQueue()));
}

通过Executors中的newSingleThreadExecutor方法来创建,在这个线程池中只有一个核心线程,对于任务队列没有大小限制,也就意味着这一个任务处于活动状态时,其他任务都会在任务队列中排队等候依次执行。

newSingleThreadExecutor将所有的外界任务统一到一个线程中支持,所以在这个任务执行之间我们不需要处理线程同步的问题。

4. newScheduledThreadPool 定时,定周期线程池 类似于Timer。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

它的核心线程数是固定的,对于非核心线程几乎可以说是没有限制的,并且当非核心线程处于限制状态的时候就会立即被回收。
创建一个可定时执行或周期执行任务的线程池:

ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(4);
service.schedule(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"延迟三秒执行");
    }
}, 3, TimeUnit.SECONDS);
service.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"延迟三秒后每隔2秒执行");
    }
}, 3, 2, TimeUnit.SECONDS);

pool-1-thread-2延迟三秒后每隔2秒执行
pool-1-thread-1延迟三秒执行
pool-1-thread-1延迟三秒后每隔2秒执行
pool-1-thread-2延迟三秒后每隔2秒执行
pool-1-thread-2延迟三秒后每隔2秒执行

schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit):延迟一定时间后执行Runnable任务;

schedule(Callable callable, long delay, TimeUnit unit):延迟一定时间后执行Callable任务;

scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit):延迟一定时间后,以间隔period时间的频率周期性地执行任务;

scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay,TimeUnit unit):与scheduleAtFixedRate()方法很类似,但是不同的是scheduleWithFixedDelay()方法的周期时间间隔是以上一个任务执行结束到下一个任务开始执行的间隔,而scheduleAtFixedRate()方法的周期时间间隔是以上一个任务开始执行到下一个任务开始执行的间隔,也就是这一些任务系列的触发时间都是可预知的。

ScheduledExecutorService功能强大,对于定时执行的任务,建议多采用该方法。

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