Android中的线程池ThreadPoolExecutor

线程池主要相关的有如下几个类：
1、Executor
最底层的接口，规定了一个void execute(Runnable command)接口，用于执行线程任务；

2、ExecutorService、AbstractExecutorService
ExecutorService抽象类继承Executor接口，AbstractExecutorService抽象类继承ExecutorService。这两个抽象类对线程池做了进一步封装；

3、ThreadPoolExecutor
ThreadPoolExecutor是就是线程池最终的实现了，继承自AbstractExecutorService抽象类；

4、Executors
Executors是一个快速创建ThreadPoolExecutor的工具类。提供了多个静态方法用于创建各种类型的线程池，其本质也是调用new ThreadPoolExecutor()方法创建的；

线程池的主要优点有三个：
1、重用线程，提高性能。创建、销毁线程都是很耗资源的；
2、控制线程数量，避免大量线程抢占资源而导致的阻塞现象；
3、能够对线程进行简单的管理。比如定时执行、排队执行等；

ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor的构造方法如下：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,                              int maximumPoolSize,                              long keepAliveTime,                              TimeUnit unit,                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,                              ThreadFactory threadFactory,                              RejectedExecutionHandler handler) {    if (corePoolSize < 0 ||            maximumPoolSize <= 0 ||            maximumPoolSize < corePoolSize ||            keepAliveTime < 0)        throw new IllegalArgumentException();    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)        throw new NullPointerException();    this.corePoolSize = corePoolSize;    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;    this.workQueue = workQueue;    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);    this.threadFactory = threadFactory;    this.handler = handler;}

1、参数 int corePoolSize
线程池的核心线程数量。核心线程会一直存活，即使它们处于空闲状态。当然，如果将allowCoreThreadTimeOut属性设置为true，当核心线程空闲时间超过一定时间（由keepAliveTime属性指定）后，还是会终止；

2、参数 int maximumPoolSize
线程池所能容纳的最大线程数。当活动线程数达到极限后，新加入的线程会被阻塞；

3、参数 long keepAliveTime
线程空闲超时时间。当线程空闲时间超过这个值后，就会被系统终止；

4、参数 TimeUnit unit
用于指定keepAliveTime的时间单位。这是一个枚举值，常用的有毫秒MILLISECONDS、秒SECONDS、分钟MINUTES；

5、参数 BlockingQueue workQueue
存储任务的队列，就是存储了Runnable对象的集合。既然可以添加/存储很多Runnable对象，为什么还说线程数量是指定的呢？因为这个集合只是存储了Runnable对象，并不会调用其start()方法启动线程来执行任务，而是在指定的线程中调用Runnable对象的run()方法，执行run()方法里面的逻辑而已。

6、参数 ThreadFactory threadFactory
线程工厂，为线程池提供创建线程的功能。ThreadFactory是一个接口，它只声明了一个方法Thread newThread(Runnable r);

另外，ThreadPoolExecutor中还有个RejectedExecutionHandler handler成员变量，通过setRejectedExecutionHandler()方法设置。当线程池无法执行新任务时（比如线程已满），会通过这个handler通知调用处。

线程池执行任务时，会遵循如下规则：
1、如果线程数未达到corePoolSize，当有新任务插入的时候，会启动一个核心线程进行执行；
2、如果线程数已经达到corePoolSize，当有新任务插入时，会插入任务队列中排队等待；
3、如果任务队列也满了，就启动一个非核心线程执行该任务；
4、如果线程数已经达到maximumPoolSize，就拒绝该任务，并通过RejectedExecutionHandler通知调用处；

Executors

一般情况下，我们很少会自己new ThreadPoolExecutor，而是使用Executors工具类来快速创建所需的线程池，我们看一下Executors的几个常用方法：

1、固定线程数线程池

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

可以看出，这个线程池核心线程数和最大线程数一样，所以这个线程池只有核心线程数，并且没有超时时间，即使线程空闲，也不会终止。由于这些线程都不会被回收，所以这样的线程池能快速响应外界请求。

2、单线程线程池

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

从构造方法的参数可以看出，这是一个单线程的线程池，里面只有一个核心线程。它的意义在于，统一在一个线程中处理所有任务，不需要考虑线程间的同步问题。

3、缓存线程池

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

这个线程池没有核心线程，全部是非核心线程，最大线程数是0x7fffffff，几乎等于无限，并且设置了60秒的超时时间。这个线程池的任务队列为SynchronousQueue，这个比较特殊，可以理解为它是一个无法存储元素的队列，也就是说这个线程池没有任务队列，即所有的新任务都会立即执行，要么启动新线程，要么使用空闲线程。这种线程池比较适合量大、耗时少的任务，当所有任务执行完，超过60秒就回收，几乎不占用系统资源。

4、定时线程池

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

这个线程池的核心线程固定，非核心线程无限大，超时时间DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS为10毫秒，也就是空闲非核心线程立即回收。任务队列是延时任务队列，这类线程池主要是用来执行延时任务和重复任务的。

总结

一般情况下我们很少会自己来new这些线程池，但是SDK中很多地方都用到了线程池，上一篇研究了Handler，今天研究了线程池，学会了这两个工具，我们就可以定制出更高效、更简洁的异步任务处理方法了。

下一篇就以AsynTask源码为例子，来研究一下Handler和线程池在其中的运用。