ThreadPoolExecutor配置细节

在Android中，线程池的概念来源于Java，主要是通过Executor来派生特定类型的线程池，不同种类的线程池又各有各的特性。Executor是一个接口，而真正的线程池的实现为ThreadPoolExecutor，它的构造方法提供了一系列参数来配置线程池，下面是ThreadPoolExecutor的一个较常用的构造方法：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
            threadFactory, defaultHandler);
}

首先我们来介绍一下构造方法中几个参数的含义：

• corePoolSize
  线程池的核心线程数，默认情况下，核心线程会在线程池中一直存活，即时他们处于闲置状态。如果将ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut属性设置为true，那么闲置的核心线程在等待新任务到来时会有超时策略，这个时间间隔由keepAliveTime所指定，当等待时间超过keepAliveTime所指定的时长后，核心线程就会被终止。
• maximumPoolSize
  线程池所能容纳的最大线程数，当活动线程数达到这个数值后，后续的任务将会被阻塞。
• keepAliveTime
  非核心线程闲置时的超时时长，超过这个时长，非核心线程就会被回收。当ThreadPoolExecutor内的allowCoreThreadTimeOut属性设置为true时，keepAliveTime同样会作用于核心线程。
• unit
  用于指定keepAliveTime参数的时间单位，这是一个枚举，常用的有TimeUnit.MILLISECONDS （毫秒）、TimeUnit.SECONDS（秒）以及TimeUnit.MINUTES（分钟）等。
• workQueue
  线程池中的任务队列，通过线程池的execute方法提交的Runnable对象会存储在这个参数中。
• threadFactory
  线程工厂，为线程池提供创建新线程的功能，ThreadFactory是一个接口，它只有一个方法：Thread newThread(Runnable r)。

除了上面的这些主要参数以外，ThreadPoolExecutor还有一个不常用的参数RejectedExecutionHandler handler。当线程池无法执行新任务时，这可能是由于任务队列已满或者是无法成功执行任务，这个时候ThreadPoolExecutor会调用handler的rejectedExecution方法来通知调用者，默认情况下rejectedExecution方法会直接抛出一个RejectedExecutionException。ThreadPoolExecutor为RejectedExecutionHandler提供了几个可选值：CallerRunsPolicy，AbortPolicy，DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy，其中AbortPolicy是默认值，它会直接抛出RejectedExecutionException。

ThreadPoolExecutor执行任务时大致遵循如下规则：

1. 如果线程池中的线程数量未达到核心线程的数量，那么会直接启动一个核心线程来执行任务。
2. 如果线程池中的线程数量已经达到或者超过核心线程的数量，那么任务会被插入到任务队列中排队等候执行。
3. 如果在步骤2中无法将任务插入到任务队列中，这往往是由于任务队列已满，这个时候如果线程数量未达到线程池规定的最大值，那么会立刻启动一个非核心线程来执行任务。
4. 如果步骤3中线程数量已经达到线程池规定的最大值，那么就拒绝执行此任务，ThreadPoolExecutor会调用RejectedExecutionHandler的rejectedExecution方法来通知调用者。

ThreadPoolExecutor的参数配置在AsyncTask中有明显的体现，下面是AsyncTask中的线程池的配置情况：

private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
// We want at least 2 threads and at most 4 threads in the core pool,
// preferring to have 1 less than the CPU count to avoid saturating
// the CPU with background work
private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 30;

private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

    public Thread newThread(Runnable r) {
        return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
    }
};

private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
        new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);

/**
 * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
 */
public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR;

static {
    ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
            CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS,
            sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
    threadPoolExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);
    THREAD_POOL_EXECUTOR = threadPoolExecutor;
}

通过上面的代码我们可以知道，AsyncTask对THREAD_POOL_EXECUTOR这个线程池进行了配置，配置后的线程池规格如下：

• 核心线程数在2 - 4个之间，由CPU核心数 - 1决定；
• 线程池的最大线程数为CPU核心数的2倍 + 1；
• 核心线程和非核心线程数均有超时机制，时间为30s；
• 任务队列的容量为128。

注：上述源码版本为API26，不同版本源码会有些许差别，但大致配置过程是相同的。