关于线程池的总结

1. 线程池的构造

Android中线程池的使用源自于Java, Java中有一个接口叫做Executor, 而线程池是这个接口的一个实现类: ThreadPollExecutor,它的构造如下:

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

各个参数的含义:

• int corePoolSize: 线程池中核心线程的数量.
• int maximumPoolSize: 线程池的最大线程数量.
• long keepAliveTime: 非核心线程的超时时长– 意思是; 线程池中,当非核心线程闲置超过一定时间 之后,就 会被回 收 , 如果ThreadPoolExecutor 的 allowCoreThreadTimeOut属性被设置为True,该参数也表示核心线程的超时时长
• TimeUnit unit: 超时时长(也就是第三个参数)的单位
• BlockingQueue<Runnable> workQueue: 线程池中的任务队列, 用来存储已被提交,但是还未执行的任务, 存储在这里的任务是由ThreadPoolExecutor 的 execute方法提交的
• ThreadFactory threadFactory: 为线程池提供创建新线程的功能,一般使用默认即可
• RejectedExecutionHandler handler: 当线程无法执行新任务时的拒绝策略, (一般是线程池中线程数量已经到了最大值,或者线程池关闭导致的. ) 默认情况下, 会抛出RejecredExcutionException异常.

2. BlockingQueue

对于BlockingQueue: 这是一个队列, 当从中取数据时, 如果BlockingQueue中没有数据,那么取数据的操作会进入阻塞状态, 一直到其中存入了数据, 这个操作会被激活继续执行. 当WorkQueue满了, 存数据的操作会阻塞.一直到 队列空出来,继续执行

BlockingQueue有不同的实现类:

• ArrayBlockingQueue: 构造函数接收一个int数, 规定了确定大小的BlockingQueu, 其中的元素按照FIFO的方式进行存取
• LinkedBlockingQueue: 一个不确定大小的BlockingQueu, 构造时可以传入int数据来确定大小,也可以不传, 不传的话,它的大小就是Int.MAX_VALUE , 按照FIFO存取;
• ProiorityBlockingQueu: 类似于LinkedBlockingQueue, 不同之处在于它是按照元素的Comjparator来决定存取顺序的,
• SynchronousQueue: 这个是一种线程安全的BlockingQueue, 内部没有缓存空间, 生产者和消费者互相等待, 等到之后再一起离开

3. 线程池中的线程执行策略:

1. execute一个线程之后, 如果线程池中线程数未达到核心线程数,那么就启用一个核心线程来执行
2. 如果达到了线程池中最大核心线程数并且WorkQueue没有满, 那么就把这个线程放入WorkQueue中等待执行
3. 如果达到了最大核心线程数,但没有达到最大线程数,并且WorkQueue已满, 那么就会开启一个非核心线程来执行.
4. 如果超过了最大线程数, 那么就会根据拒绝策略来拒绝执行.

那么我们如何配置线程池的参数呢?
一般情况下 ,我们可以参考AsyncTask来配置: 其中:
核心线程数:手机的CPU数量 + 1;
最大线程数量: 手机CPU数量 * 2 + 1;
队列大小为:128

其中手机CPU数量: int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

4. 系统中提供的已经配置好的线程池实现类:

• FixedThreadPool;
  一个核心线程数固定的线程池:创建方式为:
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
  源码:

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

其中可以看出: 最大线程数和核心线程数相等, 说明没有非核心线程. 超时时常为0.
线程队列为LinkedBlockingQueue且没有传值,说明队列大小为int的最大值. 那么它的特点就可以看出来了: 当核心线程都在执行时, 新的任务就放在线程队列中等待, 直到有核心线程空闲.

• SingleThreadExecutor:
  它与FixedThreadPool很像, 不同之处在于它的核心线程数只有一个
  源码:

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

可以看出, 我们如果创建FixedThreadPool时,传递参数为1, 那么就和SingleThreadExecutor相同了.

• CachedThreadPool:
  可以根据程序的运行情况来自动调节线程池中的线程数量
  源码:

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

其中: 它没有核心线程数, 线程上限为int最大值, 超时时间为60s, 使用了SynchronousQueue来作为线程队列;
那么它的特点就是: 每当一个任务过来, 如果线程池中有空闲线程, 那么就让空闲线程来执行任务. 如果没有空闲线程, 那么就开启一个线程来执行任务. 我们可以在有大量任务请求时使CachedThreadPool,因为当CachedThreadPool没有新任务时, 它里面的线程都会因为超时而被终止.

• ScheduledThreadPool:
  它是一个具有定时定期执行任务功能的线程池
  源码:

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

可以看到, 它的核心线程数是我们传入的固定值, 最大线程数为int最大值. 超时时间为10毫秒,基本也就是非核心线程一旦闲置就会被回收.

在使用时:
1.延迟2秒启动任务

ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledExecutorService.schedule(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        //要执行的代码
    }
},2, TimeUnit.SECONDS);

2.延迟定时执行任务: 延迟1秒之后, 每2秒执行一次任务.

ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        //要执行的代码
    }
}, 1,2,TimeUnit.SECONDS);

线程池中其他常用方法:
1. shutDown(): 关闭线程池, 不影响已经开始的任务
2. 数DownNow();关闭线程池,并且尝试终止正在执行的任务
3. allowCoreThreadTimeOut(boolean value): 允许核心线程超时回收
4. sublit(); 一般我们用execute来提交任务, 但是有时候也会使用sublit, sublit提交会有返回值.