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Android线程池深入理解

2018-05-27  本文已影响137人  xiaoguan

1 基本概念

2 线程池的优点

3 理解线程池

3.1 构造方法

ThreadPoolExecutor有多个构造方法，都需要一些参数，主要构造方法有：

public ThreadPoolExecutor(
          int corePoolSize,
          int maximumPoolSize,
          long keepAliveTime,
          TimeUnit unit,
          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
          RejectedExecutionHandler handler) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, 
keepAliveTime, unit, workQueue, Executors.defaultThreadFactory(), handler);
}

3.2 线程池大小

线程池的大小主要与四个参数有关：

3.3 队列

ThreadPoolExecutor要求的队列类型是阻塞队列BlockingQueue，它们都可以用作线程池的队列，比如：

3.4 任务拒绝策略

如果队列有界，且maximumPoolSize有限，则当队列排满，线程个数也达到了maximumPoolSize，这时新任务来了，如何处理呢？此时，会触发线程池的任务拒绝策略。需要强调下，拒绝策略只有在队列有界，且maximumPoolSize有限的情况下才会触发。
　　默认情况下，提交任务的方法如execute/submit/invokeAll等会抛出异常，类型为RejectedExecutionException。不过，拒绝策略是可以自定义的，ThreadPoolExecutor实现了四种处理方式：

4 线程池的类型及区别

类Executors提供了一些静态工厂方法，可以方便的创建一些预配置的线程池，主要方法有：

（1） newSingleThreadExecutor：只有一个核心线程，确保所有任务都在同一线程中按顺序完成。因此适用于需要确保所有任务被顺序执行的场合。

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

只使用一个线程，使用无界队列LinkedBlockingQueue，线程创建后不会超时终止，该线程顺序执行所有任务。

（2）newFixedThreadPool：线程固定，且不会被回收，能够更快的响应外界请求。比较适合在系统负载高下，通过队列对新任务排队，保证有足够的资源处理实际的任务。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(
         nThreads, nThreads,
         0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
         new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

使用固定数目的n个线程，使用无界队列LinkedBlockingQueue，线程创建后不会超时终止。和newSingleThreadExecutor一样，由于是无界队列，如果排队任务过多，可能会消耗非常大的内存。

（3）newCachedThreadPool：核心线程为0，非核心线程数量相当于无限大，任何任务都会被立即执行。比较适合在系统负载不太高下，执行大量的执行时间比较短的任务。

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

它的corePoolSize为0，maximumPoolSize为Integer.MAX_VALUE，keepAliveTime是60秒，队列为SynchronousQueue。含义是，当新任务到来时，如果正好有空闲线程在等待任务，则其中一个空闲线程接受该任务，否则就总是创建一个新线程，创建的总线程个数不受限制。对任一空闲线程，如果60秒内没有新任务，就终止。

（4） ScheduledThreadPool：核心线程数量固定，非核心线程数量不定的线程池。适合执行定时任务或者具有周期性的重复任务。

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
          DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, 
          MILLISECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

ScheduledThreadPool的核心线程数量是固定的，由传入的corePoolSize参数决定，非核心线程数量可以无限大。非核心线程闲置回收的超时时间为10秒（ DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS的值为10L）。

5 阿里Android手册的强制要求

线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方
式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。Executors 返回的线程池对象的弊端如下：

//正例
//返回可用处理器的Java虚拟机的数量
int NUMBER_OF_CORES = 
Runtime.getRuntime().availableProcessors();
int KEEP_ALIVE_TIME = 1;
TimeUnit KEEP_ALIVE_TIME_UNIT = TimeUnit.SECONDS;
BlockingQueue<Runnable> taskQueue = new 
LinkedBlockingQueue<Runnable>();

ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(
    NUMBER_OF_CORES, 
    NUMBER_OF_CORES*2,                                                               
    KEEP_ALIVE_TIME, 
    KEEP_ALIVE_TIME_UNIT,                                           
    taskQueue, 
    new BackgroundThreadFactory(), 
    new DefaultRejectedExecutionHandler());

//反例
ExecutorService cachedThreadPool = 
Executors.newCachedThreadPool();

6 总结

ThreadPoolExecutor实现了生产者/消费者模式，工作者线程就是消费者，任务提交者就是生产者，线程池自己维护任务队列。当我们碰到类似生产者/消费者问题时，应该优先考虑直接使用线程池，而非重新发明轮子，自己管理和维护消费者线程及任务队列。

7 参考链接

计算机程序的思维逻辑 (78) - 线程池

Android 线程池的类型、区别以及为何要用线程池

阿里Anddroid开发手册

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