创建一个简单的线程池
在Android中,可以使用Java中的Executor框架来创建线程池和调度异步任务。下面是一个简单的示例代码,演示如何创建一个线程池方法并调度一个异步任务。
// 创建一个线程池,包含固定数量的线程
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
// 定义一个异步任务
Runnable asyncTask = new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 在这里执行异步任务的代码
}
};
// 将异步任务提交给线程池执行
executor.submit(asyncTask);
// 关闭线程池
executor.shutdown();
在这个示例中,我们使用Executors.newFixedThreadPool()
方法创建了一个包含两个线程的线程池。然后,我们定义了一个实现了Runnable
接口的异步任务,将其提交给线程池执行。最后,我们调用了executor.shutdown()
方法来关闭线程池。
请注意,这只是一个简单的示例,实际的线程池实现可能需要更多的设置,例如设置线程池的最大线程数、空闲线程保持时间等等。此外,还有其他方法可以提交异步任务,例如
executor.execute()
方法和Future
接口等等。
根据当前cpu的数量来创建线程池
在Android中,可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()
方法获取当前设备的CPU核心数,根据这个值来动态地创建线程池。下面是一个示例代码,演示如何根据CPU核心数来创建线程池:
// 获取当前设备的CPU核心数
int cpuCount = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
// 创建一个线程池,包含与CPU核心数相同的线程
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(cpuCount);
// 定义一个异步任务
Runnable asyncTask = new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 在这里执行异步任务的代码
}
};
// 将异步任务提交给线程池执行
executor.submit(asyncTask);
// 关闭线程池
executor.shutdown();
在这个示例中,我们使用Runtime.getRuntime().availableProcessors()
方法获取当前设备的CPU核心数,并将其作为线程池的大小。然后,我们定义了一个实现了Runnable
接口的异步任务,将其提交给线程池执行。最后,我们调用了executor.shutdown()
方法来关闭线程池。
请注意,这只是一个简单的示例,实际的线程池实现可能需要更多的设置,例如设置线程池的最大线程数、空闲线程保持时间等等。
设置线程池最大线程数和空闲线程保持时间等
可以使用ThreadPoolExecutor
类来设置线程池的最大线程数和空闲线程保持时间。ThreadPoolExecutor
类是ExecutorService
接口的一个具体实现,提供了更丰富的线程池设置选项。下面是一个示例代码,演示如何根据CPU核心数、设置线程池最大线程数和空闲线程保持时间来创建线程池:
// 获取当前设备的CPU核心数
int cpuCount = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
// 线程池中核心线程的数量
int corePoolSize = cpuCount;
// 线程池中最大线程的数量
int maximumPoolSize = cpuCount * 2;
// 当线程池中线程数大于核心线程数时,多余的空闲线程的存活时间
long keepAliveTime = 10; // 单位为秒
// 创建一个线程池,包含与CPU核心数相同的线程
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue()
);
// 定义一个异步任务
Runnable asyncTask = new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 在这里执行异步任务的代码
}
};
// 将异步任务提交给线程池执行
executor.submit(asyncTask);
// 关闭线程池
executor.shutdown();
在这个示例中,我们使用ThreadPoolExecutor
类创建了一个线程池,设置了核心线程数为CPU核心数,最大线程数为CPU核心数的两倍,空闲线程的保持时间为10秒。我们还使用LinkedBlockingQueue
作为任务队列,表示如果线程池中所有的线程都在忙碌,新提交的任务将会等待,直到有线程空闲为止。
请注意,
ThreadPoolExecutor
类还有其他的构造方法和线程池设置选项,可以根据实际需求进行调整。例如,可以通过设置RejectedExecutionHandler
来处理任务队列已满时的拒绝策略,可以通过设置ThreadFactory
来自定义线程池中线程的创建方式等等。
如何设置任务队列已满时的拒绝策略?
可以使用RejectedExecutionHandler
来设置任务队列已满时的拒绝策略。RejectedExecutionHandler
是一个接口,提供了多种拒绝策略的实现。下面是一个示例代码,演示如何设置线程池的任务队列已满时的拒绝策略:
// 获取当前设备的CPU核心数
int cpuCount = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
// 线程池中核心线程的数量
int corePoolSize = cpuCount;
// 线程池中最大线程的数量
int maximumPoolSize = cpuCount * 2;
// 当线程池中线程数大于核心线程数时,多余的空闲线程的存活时间
long keepAliveTime = 10; // 单位为秒
// 定义一个任务队列,最多可以容纳10个任务
BlockingQueue taskQueue = new ArrayBlockingQueue(10);
// 定义一个拒绝策略,当任务队列已满时,直接抛出RejectedExecutionException异常
RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler = new RejectedExecutionHandler() {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
" rejected from " + executor.toString());
}
};
// 创建一个线程池,包含与CPU核心数相同的线程
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit.SECONDS,
taskQueue, rejectedExecutionHandler
);
// 定义一个异步任务
Runnable asyncTask = new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 在这里执行异步任务的代码
}
};
// 将异步任务提交给线程池执行
try {
executor.execute(asyncTask);
} catch (RejectedExecutionException e) {
// 当任务队列已满时,会抛出RejectedExecutionException异常
Log.e(TAG, "Task " + asyncTask.toString() + " rejected", e);
}
// 关闭线程池
executor.shutdown();
在这个示例中,我们使用ArrayBlockingQueue
作为任务队列,最多可以容纳10个任务。我们还定义了一个拒绝策略,当任务队列已满时,直接抛出RejectedExecutionException
异常。最后,我们将异步任务提交给线程池执行时,需要捕获RejectedExecutionException
异常,处理任务被拒绝的情况。
请注意,
RejectedExecutionHandler
还有其他的实现方式,例如直接丢弃任务、丢弃最老的任务、在调用线程中执行任务等等。可以根据实际需求来选择适合的拒绝策略。
什么是:多余的空闲线程的存活时间?
线程池中有两种线程:核心线程和非核心线程(或者称为多余的空闲线程)。其中,核心线程指的是线程池中始终存在的线程数量,非核心线程指的是线程池中在任务队列已满的情况下,可以临时创建的线程数量。
在线程池中,当线程数大于核心线程数时,非核心线程的存活时间会受到限制。这里的“存活时间”指的是非核心线程在空闲状态下的存活时间。如果一个非核心线程在空闲状态下超过了存活时间,那么它就会被终止并从线程池中移除。
这个存活时间可以通过线程池的keepAliveTime
参数进行设置,以秒为单位。例如,如果将keepAliveTime
设置为10秒,那么当线程池中的线程数大于核心线程数时,非核心线程在空闲10秒后会被终止并从线程池中移除。
设置非核心线程的存活时间的目的是为了避免线程池中的线程数量无限制地增长。如果没有这个限制,线程池中的线程数量可能会超出系统的承受能力,导致系统性能下降,甚至崩溃。因此,在使用线程池时,我们需要根据实际情况来设置线程池的最大线程数和非核心线程的存活时间等参数,以便达到最佳的性能和资源利用率。
LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue有什么区别?
LinkedBlockingQueue
和ArrayBlockingQueue
都是Java中的阻塞队列,用于在多线程环境下进行线程间通信和数据共享。
它们的主要区别在于实现方式和性能特点:
- 实现方式:
LinkedBlockingQueue
基于链表实现,而ArrayBlockingQueue
则基于数组实现。 - 容量可变性:
LinkedBlockingQueue
的容量是可选的,即可以选择一个初始容量来创建队列,也可以不指定容量,队列会自动扩容。而ArrayBlockingQueue
的容量是固定的,即在创建队列时必须指定容量。 - 阻塞特性:两者都是阻塞队列,当队列为空时,取元素的操作会被阻塞,直到队列中有可用元素;当队列已满时,存元素的操作会被阻塞,直到队列中有空闲位置。不同之处在于,
LinkedBlockingQueue
和ArrayBlockingQueue
的阻塞特性略有不同。LinkedBlockingQueue
在插入和删除元素时使用不同的锁,可以实现较高的并发性能。而ArrayBlockingQueue
在插入和删除元素时使用同一个锁,可能会出现锁竞争的情况,性能相对较低。 - 迭代器:
LinkedBlockingQueue
的迭代器不支持并发修改,而ArrayBlockingQueue
的迭代器支持并发修改。 - 性能:在高并发的情况下,
LinkedBlockingQueue
的性能要优于ArrayBlockingQueue
,因为LinkedBlockingQueue
可以更好地利用多核处理器的性能。
综上所述,选择使用哪种阻塞队列取决于具体的业务场景和性能要求。如果需要一个可变容量的队列,并且要求高并发性能,可以选择LinkedBlockingQueue
;如果需要一个容量固定的队列,并且对并发性能要求不是非常高,可以选择ArrayBlockingQueue
。
ArrayBlockingQueue如何实现并发修改
ArrayBlockingQueue
中支持并发修改的核心机制是使用了一把独占锁(ReentrantLock)来保证线程安全。
在ArrayBlockingQueue
的内部实现中,每个线程在对队列进行修改(入队或出队)时,都会首先尝试获取锁。如果获取锁成功,线程就可以执行修改操作;否则,线程会被阻塞,直到锁被释放为止。
当一个线程在队列头部执行出队操作时,它需要先获得独占锁,然后将队头元素出队,并且将下一个元素作为新的队头。这个操作是原子的,因为在获取锁之后,只有当前线程能够访问队列,其他线程在等待获取锁的过程中被阻塞了。
当一个线程在队列尾部执行入队操作时,它也需要获得独占锁。如果队列已满,那么线程会被阻塞,直到有其他线程执行出队操作,腾出队列的空间。当队列未满时,线程将元素插入队列的末尾,并且释放锁。由于只有当前线程能够获取锁,因此入队操作也是原子的,不会出现并发问题。
通过使用独占锁来保证线程安全,ArrayBlockingQueue
实现了对队列的高效并发访问。但是需要注意,由于每个修改操作都需要获取锁,因此在高并发场景下,ArrayBlockingQueue
的性能可能会受到一定的影响。
threadFactory是什么?
threadFactory
是一个线程工厂接口,它用于创建新的线程对象。在 Java 并发编程中,当我们需要创建线程池时,我们通常需要指定线程工厂来创建线程对象。
线程工厂接口中只有一个方法 newThread
,该方法接收一个 Runnable
对象作为参数,返回一个新的 Thread
对象。通过实现 newThread
方法,我们可以自定义线程的创建逻辑,例如设置线程名称、设置线程优先级、设置线程是否为守护线程等等。
例如,下面是一个简单的实现 ThreadFactory
接口的例子:
public class CustomThreadFactory implements ThreadFactory {
private int count = 0;
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread thread = new Thread(r);
thread.setName("MyThread-" + (++count));
thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
thread.setDaemon(false);
return thread;
}
}
在上面的代码中,我们实现了
ThreadFactory
接口,并且实现了newThread
方法。在newThread
方法中,我们创建了一个新的Thread
对象,并且设置了线程名称为"MyThread-1"
、线程优先级为Thread.MIN_PRIORITY
、线程不是守护线程。这样我们就可以通过自定义 ThreadFactory 来创建符合我们需求的线程对象了。
什么是线程守护线程?
在Java中,线程可以分为两类:用户线程(User Thread
)和守护线程(Daemon Thread
)。
用户线程是指在程序运行过程中的后台线程,它不会影响到程序的退出。只要还有用户线程在运行,JVM就不会退出。即使程序的主线程已经退出,只要还有其他用户线程在运行,程序仍然会继续运行。常见的例子是,程序中的工作线程都是用户线程。
守护线程是指在程序运行过程中的后台线程,但是它的存在并不会阻止程序的退出。当所有的用户线程都退出时,JVM就会自动退出。守护线程通常被用来执行一些后台任务,例如垃圾回收、日志记录等。常见的例子是,程序中的定时器线程、垃圾回收线程都是守护线程。
守护线程与用户线程的区别在于,当只有守护线程运行时,JVM可以安全地退出。当所有的用户线程退出后,JVM会检查守护线程是否还在运行,如果守护线程仍然在运行,JVM就不会退出,反之,JVM会退出。
在Java中,通过设置线程的 setDaemon()
方法可以将线程设置为守护线程。默认情况下,线程是用户线程,不是守护线程。当线程被设置为守护线程后,它将在所有的用户线程退出时自动退出。例如,以下代码将一个线程设置为守护线程:
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.setDaemon(true); // 设置为守护线程
thread.start();
executor.submit 和 executor.execute有什么区别?
Executor
接口是 Java 并发包中的一个基本接口,用于定义执行任务的标准方式。在 Executor 接口中,有两个常用的方法分别是execute()
和 submit()
,它们都可以用来向线程池提交任务,但是它们的使用方式和返回值略有不同。
execute()
方法定义在 Executor
接口中,它接收一个 Runnable
对象作为参数,用于提交一个不需要返回值的任务。例如:
Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
executor.execute(new MyRunnable());
submit()
方法定义在 ExecutorService
接口中,它接收一个 Callable
或 Runnable
对象作为参数,并返回一个 Future
对象。Future
对象用于表示任务的执行结果,我们可以通过 Future
对象获取任务执行的返回值。例如:
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
Future future = executor.submit(new MyCallable());
Integer result = future.get();
可以看出,submit()
方法返回了一个 Future
对象,通过这个对象可以获取任务执行的返回值或异常。而 execute()
方法没有返回值,也就是说,我们无法获取任务的执行结果。
总的来说,execute()
方法用于提交不需要返回值的任务,而 submit()
方法则用于提交需要返回值的任务。当然,在实际开发中,它们的使用也并不是严格区分的,可以根据实际情况选择适合的方法。
Executors中创建线程池方法的区别?
newCachedThreadPool
newFixedThreadPool
newScheduledThreadPool
newSingleThreadExecutor
newSingleThreadScheduledExecutor
newWorkStealingPool
在 Java 并发包中,常用的线程池有以下几种:
-
newCachedThreadPool
:该方法返回一个可根据需要创建新线程的线程池,线程池的线程数可以无限扩大,线程空闲超过 60 秒就会被回收,适合执行大量短期异步任务的场景。 -
newFixedThreadPool
:该方法返回一个固定大小的线程池,线程数不会改变,除非线程池被关闭,适合执行长期的异步任务,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。 -
newScheduledThreadPool
:该方法返回一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行,适合执行定时任务和固定周期任务。 -
newSingleThreadExecutor
:该方法返回一个只有一个线程的线程池,线程池中所有任务都是串行执行的,适合需要保证顺序执行各个任务的场景。 -
newSingleThreadScheduledExecutor
:该方法返回一个只有一个线程的定时任务线程池,适合需要保证顺序执行各个定时任务的场景。 -
newWorkStealingPool
:该方法返回一个工作窃取线程池,线程数与 CPU 核心数相同,适合执行大量耗时任务的场景,能够自动平衡负载,提高线程利用率。
以上这些线程池都是通过 Executors
工厂类创建的,使用方式基本相同,但是它们的内部实现和使用场景不同。在实际开发中,应根据具体的业务场景来选择合适的线程池,以提高程序的性能和效率。
哪些异步任务属于大量短期型?
大量短期型异步任务通常是指需要大量创建、执行时间比较短暂的异步任务。具体来说,以下类型的异步任务通常属于大量短期型:
-
网络请求
:包括 HTTP 请求、RPC 请求等网络请求类型,通常需要异步执行,以避免阻塞主线程。 -
定时任务
:需要在特定时间执行一些操作的任务,例如轮询任务、定时备份任务等。 -
短时计算型任务
:需要在程序中进行一些简单的计算操作,例如数据排序、查找、解析等,这些操作通常很短暂,但需要异步执行,以避免阻塞主线程。 -
IO 操作
:需要进行 IO 操作的任务,例如文件读写、数据库访问等,这些操作通常需要异步执行,以避免阻塞主线程。
总的来说,大量短期型异步任务主要是指那些需要大量异步执行、每个任务执行时间比较短暂的任务,通常需要使用线程池等技术来管理和调度。