Android 中的线程池

为什么要使用线程池？

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在编程中经常会使用线程处理异步任务，如果每次执行一个任务都开一个新线程去执行，则这些线程的创建和销毁将消耗大量的资源；而且很难对线程进行控制。这时就需要线程池来对线程进行管理。线程池的优点包括：

• 重用线程池中的线程，避免频繁的创建和销毁线程带来的系统开销；
• 控制最大并发数，避免大量线程之间互相抢占系统资源导致阻塞；
• 管理线程，提供定时执行以及循环执行等功能。

Android中的线程池有哪些？它们的区别是什么？

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Android中常用的线程池主要有4种，它们直接或间接通过ThreadPoolExectuor实现的，ThreadPoolExectuor提供了一系列参数来配置线程池，下面先来了解一下ThreadPoolExectuor。

ThreadPoolExectuor

ThreadPoolExectuor类一共有4个构造方法，其中拥有最多参数的构造方法如下：

 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                           int maximumPoolSize,
                           long keepAliveTime,
                           TimeUnit unit,
                           BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                           ThreadFactory threadFactory，
                           RejectedExecutionHandler handler)

• corePoolSize :核心线程数。默认情况下线程池是空的，只有任务提交时才会创建线程。如果调用线程池的prestartAllcoreThread方法，线程池会提前创建并启动所有的核心线程来等待任务。如果将ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut属性设置为true，那么核心线程也会有超时策略。
• maximumPoolSize :线程池允许创建的最大线程数。
• keepAliveTime :非核心线程闲置的超时时间。如果将ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut属性设置为true，那么核心线程也会有超时策略。
• unit :keepAliveTime的时间单位。
• workQueue :任务队列。如果当前线程数大于corePoolSize,则将任务添加到此任务队列中。该任务队列是BlockingQueue类型的，也就是阻塞队列。
• threadFactory :线程工厂。
• RejectedExecutionHandler :饱和策略。这是任务队列和线程池都满了时所采取的应对策略。有4种应对策略：
  • AbordPlolicy(默认):表示无法处理新任务，并抛出RejectedExcutionException。
  • CallerRunsPlicy:用调用者所在线程来处理任务。
  • AbordPlolicy:删除该任务。
  • AbordPlolicy:丢弃队列最近的任务，并执行当前任务。

线程的处理流程如下

线程池的处理流程.png

线程池的种类

通过直接或者间接地配置ThreadPoolExecutor参数可以创建这4种常用的线程池，它们分别是FixedThreadPool、CachedThreadPool、SingleThreadExecutor、SheduledThreadPool。

• FixedThreadPool

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

FixedThreadPool只有核心线程且这些核心线程不会被回收，另外任务队列采用了无界的LinkedBlockingQueue。这意味着它能够快速响应外界的请求。
当执行execute方法时，如果当前运行的线程未达到corePoolSize时就创建核心线程来处理任务，如果达到了核心线程数则将任务添加到LinkedBlockingQueue中，当线程池有空闲线程时，则从任务队列中去取任务执行。

• CachedThreadPool

 public static  ExecutorService newCacheThreadPool(){
        return  new ThreadPoolExecutor(
                0,Integer.MAX_VALUE,    //无核心线程,并且最大线程数为int的最大值.
                60L,TimeUnit.SECONDS,  //超时时间为60s
                new SynchronousQueue<Runnable>() //队列为SynchronousQueue同步阻塞队列,队列中没有任何容量.只有在有需求的情况下,队列中才可以试着添加任务.
        );
    }

CachedThreadPool没有核心线程，非核心线程是无界的，空闲线程等待新任务的最长时间是60s，当线程池中的线程都处于活动状态时，线程池会创建新的线程来处理新任务，否则会利用空闲的线程来处理新任务。因为每次提交任务都会立即有线程去处理，所以CacheThreadPool比较适于大量的需要立即处理并且耗时较少的任务。

• SingleThreadExecutor

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

SingleThreadExecutor只有一个核心线程。它能够确保所有的任务都在同一个线程中按顺序执行。

• SheduledThreadPool

 public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSzie) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSzie);
    }

    public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,    //核心线程数是固定的,非核心线程无限大
                DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,  //非核心线程有10s的空闲存活时间
                new DelayedWorkQueue());  //DelayedWorkQueue会将任务进行排序
    }

SheduledThreadPool 主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务。而DelayedWorkQueue这个队列就是包装过的DelayedQueue，它会将任务进行排序，这个类的特点是在存入任务时会有一个Delay对象一起存入，代表需要过多少时间才能取出，相当于一个延时队列。当执行完成后，会再将Delay时间改成下次执行的时间并放回DelayedWorkQueue中。

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