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完全解析Android多線程中線程池ThreadPool的原理和使用

 更新時間:2018年04月30日 10:50:32   作者:Carson_Ho  
本篇文章給大家通過原理和實例詳細(xì)講述了Android多線程中線程池ThreadPool的原理和使用,對此有興趣的朋友可以跟著參考學(xué)習(xí)下。

前言對于多線程,大家應(yīng)該很熟悉。但是,大家了解線程池嗎?今天,我將帶大家全部學(xué)習(xí)關(guān)于線程池的所有知識。

目錄

示意圖

1. 簡介

示意圖

2. 工作原理

2.1 核心參數(shù)線程池中有6個核心參數(shù),具體如下

示意圖

上述6個參數(shù)的配置 決定了 線程池的功能,具體設(shè)置時機 = 創(chuàng)建 線程池類對象時 傳入

ThreadPoolExecutor類 = 線程池的真正實現(xiàn)類
開發(fā)者可根據(jù)不同需求 配置核心參數(shù),從而實現(xiàn)自定義線程池
// 創(chuàng)建線程池對象如下
// 通過 構(gòu)造方法 配置核心參數(shù)
  Executor executor = new ThreadPoolExecutor( 
                       CORE_POOL_SIZE,
                       MAXIMUM_POOL_SIZE,
                       KEEP_ALIVE,
                       TimeUnit.SECONDS, 
                       sPoolWorkQueue,
                       sThreadFactory 
                        );

// 構(gòu)造函數(shù)源碼分析
  public ThreadPoolExecutor (int corePoolSize,
                int maximumPoolSize,
                long keepAliveTime,
                TimeUnit unit,
                BlockingQueue<Runnable workQueue>,
                ThreadFactory threadFactory )

注:Java 里已內(nèi)置4種常用的線程池(即 已經(jīng)配置好核心參數(shù)),下面會詳細(xì)說明

2.2 內(nèi)部原理邏輯

當(dāng)線程池運行時,遵循以下工作邏輯

示意圖

3. 使用流程

線程池的使用流程如下

// 1. 創(chuàng)建線程池
  // 創(chuàng)建時,通過配置線程池的參數(shù),從而實現(xiàn)自己所需的線程池
  Executor threadPool = new ThreadPoolExecutor(
                       CORE_POOL_SIZE,
                       MAXIMUM_POOL_SIZE,
                       KEEP_ALIVE,
                       TimeUnit.SECONDS,
                       sPoolWorkQueue,
                       sThreadFactory
                       );
  // 注:在Java中,已內(nèi)置4種常見線程池,下面會詳細(xì)說明

// 2. 向線程池提交任務(wù):execute()
  // 說明:傳入 Runnable對象
    threadPool.execute(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        ... // 線程執(zhí)行任務(wù)
      }
    });

// 3. 關(guān)閉線程池shutdown() 
 threadPool.shutdown();

 // 關(guān)閉線程的原理
 // a. 遍歷線程池中的所有工作線程
 // b. 逐個調(diào)用線程的interrupt()中斷線程(注:無法響應(yīng)中斷的任務(wù)可能永遠無法終止)

 // 也可調(diào)用shutdownNow()關(guān)閉線程:threadPool.shutdownNow()
 // 二者區(qū)別:
 // shutdown:設(shè)置 線程池的狀態(tài) 為 SHUTDOWN,然后中斷所有沒有正在執(zhí)行任務(wù)的線程
 // shutdownNow:設(shè)置 線程池的狀態(tài) 為 STOP,然后嘗試停止所有的正在執(zhí)行或暫停任務(wù)的線程,并返回等待執(zhí)行任務(wù)的列表
 // 使用建議:一般調(diào)用shutdown()關(guān)閉線程池;若任務(wù)不一定要執(zhí)行完,則調(diào)用shutdownNow()

4. 常見的4類功能線程池

根據(jù)參數(shù)的不同配置,Java中最常見的線程池有4類:

定長線程池(FixedThreadPool)定時線程池(ScheduledThreadPool )可緩存線程池(CachedThreadPool)單線程化線程池(SingleThreadExecutor)

即 對于上述4類線程池,Java已根據(jù) 應(yīng)用場景 配置好核心參數(shù)

4.1 定長線程池(FixedThreadPool)特點:只有核心線程 & 不會被回收、線程數(shù)量固定、任務(wù)隊列無大小限制(超出的線程任務(wù)會在隊列中等待)應(yīng)用場景:控制線程最大并發(fā)數(shù)具體使用:通過 Executors.newFixedThreadPool() 創(chuàng)建示例:

// 1. 創(chuàng)建定長線程池對象 & 設(shè)置線程池線程數(shù)量固定為3
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

// 2. 創(chuàng)建好Runnable類線程對象 & 需執(zhí)行的任務(wù)
Runnable task =new Runnable(){
 public void run(){
  System.out.println("執(zhí)行任務(wù)啦");
   }
  };

// 3. 向線程池提交任務(wù):execute()
fixedThreadPool.execute(task);

// 4. 關(guān)閉線程池
fixedThreadPool.shutdown();

4.2 定時線程池(ScheduledThreadPool )特點:核心線程數(shù)量固定、非核心線程數(shù)量無限制(閑置時馬上回收)應(yīng)用場景:執(zhí)行定時 / 周期性 任務(wù)使用:通過Executors.newScheduledThreadPool()創(chuàng)建示例:

// 1. 創(chuàng)建 定時線程池對象 & 設(shè)置線程池線程數(shù)量固定為5
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);

// 2. 創(chuàng)建好Runnable類線程對象 & 需執(zhí)行的任務(wù)
Runnable task =new Runnable(){
    public void run(){
       System.out.println("執(zhí)行任務(wù)啦");
     }
  };
// 3. 向線程池提交任務(wù):schedule()
scheduledThreadPool.schedule(task, 1, TimeUnit.SECONDS); // 延遲1s后執(zhí)行任務(wù)
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(task,10,1000,TimeUnit.MILLISECONDS);// 延遲10ms后、每隔1000ms執(zhí)行任務(wù)

// 4. 關(guān)閉線程池
scheduledThreadPool.shutdown();

4.3 可緩存線程池(CachedThreadPool)特點:只有非核心線程、線程數(shù)量不固定(可無限大)、靈活回收空閑線程(具備超時機制,全部回收時幾乎不占系統(tǒng)資源)、新建線程(無線程可用時)

任何線程任務(wù)到來都會立刻執(zhí)行,不需要等待

應(yīng)用場景:執(zhí)行大量、耗時少的線程任務(wù) 使用:通過Executors.newCachedThreadPool()創(chuàng)建 示例:

// 1. 創(chuàng)建可緩存線程池對象
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

// 2. 創(chuàng)建好Runnable類線程對象 & 需執(zhí)行的任務(wù)
Runnable task =new Runnable(){
 public void run(){
    System.out.println("執(zhí)行任務(wù)啦");
      }
  };

// 3. 向線程池提交任務(wù):execute()
cachedThreadPool.execute(task);

// 4. 關(guān)閉線程池
cachedThreadPool.shutdown();

//當(dāng)執(zhí)行第二個任務(wù)時第一個任務(wù)已經(jīng)完成
//那么會復(fù)用執(zhí)行第一個任務(wù)的線程,而不用每次新建線程。

4.4 單線程化線程池(SingleThreadExecutor)

特點:只有一個核心線程(保證所有任務(wù)按照指定順序在一個線程中執(zhí)行,不需要處理線程同步的問題)

應(yīng)用場景:不適合并發(fā)但可能引起IO阻塞性及影響UI線程響應(yīng)的操作,如數(shù)據(jù)庫操作,文件操作等

使用:通過Executors.newSingleThreadExecutor()創(chuàng)建示例:

// 1. 創(chuàng)建單線程化線程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

// 2. 創(chuàng)建好Runnable類線程對象 & 需執(zhí)行的任務(wù)
Runnable task =new Runnable(){
 public void run(){
    System.out.println("執(zhí)行任務(wù)啦");
      }
  };

// 3. 向線程池提交任務(wù):execute()
singleThreadExecutor.execute(task);

// 4. 關(guān)閉線程池
singleThreadExecutor.shutdown();

4.5 常見線程池 總結(jié) & 對比

示意圖

5. 總結(jié)閱讀本文后,相信你已經(jīng)非常了解線程池 & 用法接下來,我會繼續(xù)講解Android開發(fā)中關(guān)于多線程的知識,具體包括Thread類、Handler、HandlerThread等等,有興趣可以繼續(xù)關(guān)注Carson_Ho的安卓開發(fā)筆記請幫頂 / 評論點贊!因為你的鼓勵是我寫作的最大動力!

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