01 线程概述

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线程的优先级

线程创建时，子线程继承父线程的优先级。
线程创建后，可通过调用setPriority()方法改变优先级，默认线程优先级是5。
线程的优先级是1-10之间的正整数。

线程的调度

线程调度器选择优先级最高的线程运行，以下情况会中断线程的执行：
线程中调用yield()方法，让出了对CPU的占用权；
线程体中调用了sleep()方法，使线程进入睡眠状态；
线程由于I/O操作而受阻塞;
另一个更高优先级的线程出现；
在支持时间片的系统中，该线程的时间片用完；

多线程简介

多线程是指，一条以上的线程共同完成程序任务的方式，多线程可以提高CPU的利用率，进而提高整体的处理性能。
多线程和单线程的对比：
利：程序整体性能提升，程序整体执行效率提高，程序整体体验改善；
弊：引入数据同步的问题，过多的线程反而降低程序整体的性能；

02 多线程造成的问题与分析

多线程数据共享与数据传递方法：

多线程共用同一进程的内存资源。主要是通过共同的变量来进行数据共享的。
线程间可以通过启动线程时传入参数，使用管道流传输，通过Future和Callable获取线程执行的返回值来传输数据；

多线程的数据同步问题：

多线程无共用数据时，相互独立运行，互不干扰，不会造成任何问题；
当多条线程操作共用的数据时，非常容易出现因执行时间片用完而原子操作未执行完而导致的数据不一致；

多线程同步与控制方法:

通过加锁的方法可以解决多线程数据同步的问题：
锁的类型：二元信号量，信号量，互斥量，临界区等
同步代码(使用synchronized关键字修饰的代码)类型:
同步代码是一种临界区的实现，同步代码块，同步方法，同步静态方法，同步类；
线程协同：wait(),notify(),notifyAll()

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03 Java主线程与子线程

Java主线程简述

启动一个Java应用程序，就会启动一个JVM虚拟机，在同一个JVM虚拟机中，有且只有一个进程。
在这个JVM虚拟机中，所有程序代码都是以线程来运行的，在程序启动时，JVM找到程序的入口点public static void main(String[] args)，然后运行main()方法，这样就产生了一个线程，这个线程称之为主线程(main thread)，主线程是启动其他子线程的线程；

Java子线程简述

Java子线程可以通过新建线程相关类的对象并运行它来实现，相关的类有Thread,ThreadGroup,Runnable及ThreadLocal。
其中Thread是线程的具体执行类，Runnable是用于实现可执行代码块的通用接口，ThreadGroup用于对线程进行分组管理，ThreadLocal用于提供与线程关联的变量。
两种创建线程的方式：
新建一个Thread类对象并重写它的run()方法
定义一个类实现一个Runnable接口，并使用一个Thread对象运行它

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实例Timer

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04 Java多线程管理

Java多线程简述：

当启动多条线程协同完成程序的任务时，就可以实现多线程；
多线程编程会有效的提升程序的性能，但是也会带来数据同步的问题；
Java提供了synchronized关键字及对象自带的状态监听器用于实现临界区类型的锁以进行线程同步；
Java提供了volatile关键字修饰变量以及时更新内存保证线程读取最新值；

Java多线程的实现

实现多线程既可以简单地创建多个Thread对象并启动他们。
也可以使用对象池技术来实现。
在Java1.5之后，在java.util.concurrent包中提供了丰富的工具类以帮助开发者更方便的实现多线程编程及解决数据同步问题。

Java多线程工具包简介：

对于Java8，Java多线程工具包包含三部分：
java.util.concurrent包括并发队列，并发映射，线程池，合并分叉，交换机，信号量，栅栏，闭锁等；
java.util.concurrent.atomic包括一些线程安全的变量和引用类型；
java.util.concurrent.locks包括与内置同步等待不一样的锁和条件类

05 线程池及阻塞队列

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06 UI线程与工作线程概述

UI线程的来历

当一个Android程序启动时，系统会为该程序创建一个进程，然后创建一个线程运行在这个进程中，称为主线程(main thread);
主线程主要负责将时间分发到对应的界面控件中，包括控件绘制事件。由于主线程是程序和UI控件交互的线程，所以也被称为UI线程(UI thread)。
Android框架中这种在单条线程中进行事件分发及UI交互的机制也被称为Android单线程模型(single thread model)。

单线程模型的两条规则：

不要在UI线程中进行耗时操作：
在UI线程中进行耗时操作，会影响用户与系统的交互。如果阻塞时间大于一定时间，则会引起ANR,影响用户体验。
不要在UI线程外操作界面控件：
为了迅捷的响应用户界面交互，界面的控件被设计为非线程安全的(线程同步机制开销较大)，所以只能在UI线程中对UI组件进行操作。如果在工作线程进行控件操作将会触发错误。

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工作线程简述：

为了不阻塞UI线程，耗时操作应在单独的线程中执行，这样的线程统一被称为工作线程("background" or "worker" thread)。
Android系统提供了一些工具用于在工作线程中更新UI线程。
注意：为了不阻塞主线程的执行，工作线程中不能执行可以导致主线程进入阻塞状态的操作

07 Android中更新UI的几种方式

在工作线程中更新UI

使用View的postInvalidate()方法
使用Activity对象的runOnUiThread()方法
使用View对象及其子类对象的post()和postDelayed()方法

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08 Service中使用线程

Android中进程的分类及其优先级

Android中根据进程所托管的组件不同，将进程分为以下几类，其优先级从上到下逐渐递减：
前台进程(foreground process)
可见进程(visible process)
服务进程(service process)
后台进程(background process)
空进程(empty process)
此外其它进程对当前进程的依赖也会影响也会影响当前进程的优先级。

为什么及如何在服务中使用线程

在Service中运行进程，可以保证线程所在的进程至少具有服务进程级别的优先级。
避免在Activity中或BroadcastReceiver中直接开启线程，随着运行它们所在的进程随时可能会变为较低优先级的进程，线程执行的任务的完整得不到保证。
在Service中使用线程的两种方式：
使用IntentService
在Service的什么周期方法中使用线程相关类开启线程

IntentService简介

IntentService是一个抽象类，在使用它的时候需要实现onHandleIntent(Intent intent)方法，然后在需要使用它的组件中调用startService(Intent intent)方法发送指令调用它。
IntentService是基于消息队列实现，其内部消息传递是通过Handler方式实现。
优点：使用方便， 不需要自己管理线程的创建和Service的销毁。
缺点：单个的worker thread，所以任务需要排队，不适合大多数的多任务情况。

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09 Handler的作用和概念

Handler简介

Handler是专门用来在线程之间传递信息的工具类，在Android的消息传递机制中充当十分重要的角色。主要用于UI界面更新，消息的传递与处理。
Handler发送消息的方法：
send系列方法：用于发送一个包含数据的Message对象，并在handleMessage(Message message)方法中处理。
post系列方法：用于发送一个Runnable对象， 并在MessageQueue收到消息时执行。

Handler的作用

Handler可以发送并立即执行一个消息，也可以发送并延迟或在指定的时间执行一个消息，所以Handler有两个主要的用途。
用于在当前线程中调度任务。
用于在其它线程中为当前线程安排任务

消息系统模型分析

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Handler的工作原理分析

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创建与发送消息

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接收与处理消息

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使用Handler的完整流程

HandlerThread的使用

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Handler源码分析

1. Looper和MessageQueue创建源码分析

结论：每个线程对应一个Looper，每个Looper包含一个MessageQueue，Looper会无限循环获取消息，派发消息，回收已使用的消息

Looper和MessageQueue创建源码分析

2. Handler创建源码分析

结论：Handler会与指定的Looper或当前线程Looper关联，并保存Looper的MessageQueue的引用，用来发送消息，Handler的构造函数可以传入Callback的实现类，用来处理消息；

Handler创建源码分析

3. Handler创建消息源码分析

结论：Handler创建消息的方法依赖于Message创建消息的方法

Handler创建源码分析

4. Message创建消息源码分析

结论：Message通过next和sPool字段组成链表，使用obtain()方法会优先从对象循环池中获取消息对象，在Looper中消息使用后会回收消息

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Message创建消息源码分析

5. 发送消息源码分析

结论：post发送的Runnable对象被打包成Message对象，实际上就是赋值给新建的Message对象的callback属性上，然后使用send方法把消息发送出去；
Handler的send方法将消息方法消息队列，基于SystemClock.uptimeMillis()时间按时间对消息排序

发送消息源码分析

6. 消息循环，消息派发和消息处理源码分析

消息队列中的消息只能由发送它的Handler处理，如果是Runnable类型的消息则立即执行，否则，如果Handler由Callback优先由Callback处理消息，并由处理结果决定是否由handleMessage(Message msg)继续处理，如果Handler没有callback，则直接由handleMessage(Message msg)处理消息

消息循环，消息派发和消息处理源码分析