Android线程池与接口
一、线程池的概念
在引入线程池的技术之前，先考率下面两种网络传输情况：
网络请求通常有两种形式：第一种，请求不是很频繁，而且每次连接后会保持相当一段时间来读数据或者写数据，最后断开，如文件下载，网络流媒体等。另一种形式是请求频繁，但是连接上以后读或写很少量的数据就断开连接。考虑到服务的并发问题，如果每个请求来到以后服务都为它启动一个线程，那么这对服务的资源可能会造成很大的浪费，特别是第二种情况。因为通常情况下，创建和销毁线程是需要一定的耗时的，设这个时间为T1，T1 = 线程创建 + 线程销毁，而连接后读/写服务的时间为T2，T2 = 线程运行，当T1>>T2时，我们就应当用线程池机制，使得服务对于第二种请求方式也能在较低的功耗下完成。
单一的new Thread的弊端如下：
a. 每次new Thread新建对象性能差。
b. 线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
c. 缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。
相比 new Thread，Java提供的四种线程池的好处在于：
a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。
线程池，首先在服务启动的时候，我们可以启动好几个线程，并用一个容器(如线程池)来管理这些线程。当请求到来时，可以从池中去一个线程出来，执行任务(通常是对请求的响应)，当任务结束后，再将这个线程放入池中备用；如果请求到来而池中没有空闲的线程，该请求需要排队等候。最后，当服务关闭时销毁该池即可。
二、线程池的结构
线程池中通常由这样几个概念(接口)组成：
线程池(Thread pool )，池是一个容器，容器中有很多个执行器，每一个执行器是一个线程。当然，这个容器的实现，可以是链表，可以是数组等等，不需要关心，需要关心的是，池必须提供一个可以从中取出执行器 的方法，可能还需要一个池中现有活动线程数方法，销毁池的方法等。
执行器(Executor )，每个执行器是一个线程，每个执行器可以执行一个任务 ，任务是做什么，此时还不很明确，它需要提供任务的setter/getter方法，并且作为一个线程，他可以独立运行，执行器执行完自身后，需要将自身放入池中。
任务(Task )，任务是每个线程具体要做的事，如资源下载，播放flash片段，打印一段文字到控制台等等，它本身不能执行，而需要将自身交给执行器。
三、Java中四种线程池的使用
Java通过Executors提供四种线程池，分别为：
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
四、接口的引入（概念比较难理解，结合下面例子）
整个池的机制和结构就是这样，当然，需要一个调度者(scheduler)来协调主线程和池的关系。结构，或者接口的目的是为了让我们从细节中解脱出来，从一个比较抽象的层次来描述系统，这样的好处是简单，而且设计出来的框架比较通用，可以适应很多相近相似的情况。由于Task具体干什么我们不知道，所以它几乎可以干任何适应于上边总结的网络连接的第二种情况(T1>>T2)。
五、代码实例
（1）Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue模式：
package ghj1976.AndroidTest;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;
public class MainActivity extends Activity {
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
loadImage3("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1);
loadImage3("http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif",
R.id.imageView2);
loadImage3("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif",
R.id.imageView3);
loadImage3("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif",
R.id.imageView4);
loadImage3("http://images.cnblogs.com/logo_small.gif",
R.id.imageView5);
}
private Handler handler = new Handler();
private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
// 引入线程池来管理多线程
private void loadImage3(final String url, final int id) {
executorService.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
final Drawable drawable = Drawable.createFromStream(
new URL(url).openStream(), "image.png");
// 模拟网络延时
SystemClock.sleep(2000);
handler.post(new Runnable() {
public void run() {
((ImageView) MainActivity.this.findViewById(id))
.setImageDrawable(drawable);
}
});
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
});
}
}
（2）Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue+缓存模式
下面比起前一个做了几个改造:
•把整个代码封装在一个类中
•为了避免出现同时多次下载同一幅图的问题,使用了本地缓存
package ghj1976.AndroidTest;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Handler;
import android.os.SystemClock;
public class AsyncImageLoader3 {
// 为了加快速度，在内存中开启缓存（主要应用于重复图片较多时，或者同一个图片要多次被访问，比如在ListView时来回滚动）
public Map<String, SoftReference<Drawable>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Drawable>>();
private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); // 固定五个线程来执行任务
private final Handler handler = new Handler();
/**
*
* @param imageUrl
* 图像url地址
* @param callback
* 回调接口
* <a href="\"http://www.eoeandroid.com/home.php?mod=space&uid=7300\"" target="\"_blank\"">@return</a> 返回内存中缓存的图像，第一次加载返回null
*/
public Drawable loadDrawable(final String imageUrl,
final ImageCallback callback) {
// 如果缓存过就从缓存中取出数据
if (imageCache.containsKey(imageUrl)) {
SoftReference<Drawable> softReference = imageCache.get(imageUrl);
if (softReference.get() != null) {
return softReference.get();
}
}
// 缓存中没有图像，则从网络上取出数据，并将取出的数据缓存到内存中
executorService.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
final Drawable drawable = loadImageFromUrl(imageUrl);
imageCache.put(imageUrl, new SoftReference<Drawable>(
drawable));
handler.post(new Runnable() {
public void run() {
callback.imageLoaded(drawable);
}
});
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
});
return null;
}
// 从网络上取数据方法
protected Drawable loadImageFromUrl(String imageUrl) {
try {
// 测试时，模拟网络延时，实际时这行代码不能有
SystemClock.sleep(2000);
return Drawable.createFromStream(new URL(imageUrl).openStream(),
"image.png");
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// 对外界开放的回调接口
public interface ImageCallback {
// 注意 此方法是用来设置目标对象的图像资源
public void imageLoaded(Drawable imageDrawable);
}
}
调用者Activity代码：
package ghj1976.AndroidTest;
import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ImageView;
public class MainActivity extends Activity {
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
loadImage4("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1);
loadImage4("http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif",
R.id.imageView2);
loadImage4("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif",
R.id.imageView3);
loadImage4("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif",
R.id.imageView4);
loadImage4("http://images.cnblogs.com/logo_small.gif",
R.id.imageView5);
}
private AsyncImageLoader3 asyncImageLoader3 = new AsyncImageLoader3();
// 引入线程池，并引入内存缓存功能,并对外部调用封装了接口，简化调用过程
private void loadImage4(final String url, final int id) {
// 如果缓存过就会从缓存中取出图像，ImageCallback接口中方法也不会被执行
Drawable cacheImage = asyncImageLoader3.loadDrawable(url,
new AsyncImageLoader3.ImageCallback() {
// 请参见实现：如果第一次加载url时下面方法会执行
public void imageLoaded(Drawable imageDrawable) {
((ImageView) findViewById(id))
.setImageDrawable(imageDrawable);
}
});
if (cacheImage != null) {
((ImageView) findViewById(id)).setImageDrawable(cacheImage);
}
}
}
注，对内部类public interface ImageCallback{}的说明：
这个接口里方法可以接受所有实现这个接口的类的实例，这样就不用关心是哪个类去实现了它。通过接口实现了向上转型，即一个接口可以有多个实现，消去对类型的耦合性。
（最后补充一点面试常常问到的，Java接口与抽象类的区别：
简单来说，接口是公开的，里面不能有私有的方法或变量，是用于让别人使用的，
而抽象类是可以有私有方法或私有变量的。
另外，
实现接口的一定要实现接口里定义的所有方法，
而实现抽象类可以有选择地重写需要用到的方法。
一般的应用里，最顶级的是接口，然后是抽象类实现接口，最后才到具体类实现。
还有，接口可以实现多重继承，而一个类只能继承一个超类，但可以通过继承多个接口实现多重继承，接口还有标识（里面没有任何方法，如Remote接口）和数据共享（里面的变量全是常量）的作用。）