Android thread

 本片文章将介绍android的线程相关知识，主要分为三个部分：背景知识、线程种类以及各自的适用场景，文章摘自efficient android threading

一、背景知识

       说到线程，我们首先知道需要讲进程，因为线程属于进程内部的东西，在android中，进程是怎样的设计？进程和应用又有什么样的关系呢？

     

如上图所示：从上往下是三个大的层次：应用层、ART层（android run time）、Linux 层。每创建一个应用，都会经过如下步骤：

1、开启一个linux 进程

2、创建runtime 虚拟机

3、创建application 实例

4   创建启动这个应用的入口组件（如activity、service）

进程设置了优先级，这样os才能决定在资源不足时应该舍弃谁，android的优先级设定结合了android的基本组件

Foreground 

application 有一个可见的组件在前台，有一个绑定到service的activity运行在前台的另一个进程中，有broadcast在运行

Visiable

application 有一个部分可见的组件

Service

service在后台运行，未绑定到前台activity中

Background

一个不可见的activity

Empty

没有活跃的组件

     每一个应用外面都包裹着art虚拟机、Linux 进程，运行在Linux os中，进程设置了优先级，方便os对进程进行资源的调度和管理，为了提高用户体验，进程内部开辟了特殊的ui线程，也就是main线程来更新ui，其他耗时操作都应该重新开辟线程

     线程都是从进程中创建的，而且，所有的线程都是linux thread。线程跟进程很想，唯一的差别就是能不能共享资源。linux os层面关心的更多的是线程，而不是进程，不管外在的应用有什么样的形式，在底层就是线程的执行，linux 依赖什么来调度线程呢，线程之间的竞争又是依靠什么，有两个因素：

       priority

   改变线程的优先级

       control group

   改变android指定的cgroup

priority：

       基本上线程创建时，就会从创建它的线程集成它的优先级， 如下图所示。uithread创建的工作线程有着和自己一样的default优先级，反过来还会和自己竞争资源，我们一定要手动设定工作线程的优先级，一般是        Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);   

private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name, long stackSize) {    Thread parent = currentThread();    if (g == null) {        g = parent.getThreadGroup();    }    g.addUnstarted();    this.group = g;    this.target = target;    this.priority = parent.getPriority();    this.daemon = parent.isDaemon();    setName(name);    init2(parent);    /* Stash the specified stack size in case the VM cares */    this.stackSize = stackSize;    tid = nextThreadID();}

 control group

    cgroup 主要是方便管理线程，将一组线程放在一起，统一分配一样的执行时间，在android中重要的是两种类型的cgroup：Foreground Group和 Background Group

二者和进程等级对应关系如下：

cgroupprocess rankfgforegroundfgvisibalebgservicebgbackgroundbgempty

  

        二者竞争分配的cpu执行时间如下：

          

如果进程在前台，那么它创建的线程都属于fg,会获取更多执行时间，如果按home键，应用切换到后台，那么原来属于fg的线程会变成属于bg。另外，前面我们说的主动降低线程的优先级，也会将此线程放置到bg，尽管有时它创建于前台进程。

二、线程种类

1、handlerthread

    最大特点就是执行任务的顺序性，另外就是handler的特点

容易使用和复用，sendmessage即可

任务容易组成任务链，通过handler的message.what串联起来

任务之间通过handler传递data方便

2、executor

最大特点就是复用线程，通过生产者消费者模型，并发执行多个任务，可以和service结合，能够被多个组件共享调用，生命周期也独立于调用组件，通过intent调用，可跨进程

内部执行：

  1、如果线程个数小于核心，则开启线程执行

  2、如果能够放进阻塞队列，则放入，否则，3

  3、是否超过最大线程数，未超过，则创建，否则4

  4、拒绝

3、intentservice

内部其实是个handlerthread，但是由于是service组件包装，所以提高了优先级，而且独立于启动它的组件的生命周期，handlerthread的适用场景同样也适用于intentservice，有一个特殊场景需要注意，broadcast 的onreceive执行在主线程，当有耗时操作时，需要开启线程，但是onreceive执行完，则broadcast组件生命周期结束，如果这是进程的入口，那么进程会变为一个空进程，很容易被杀死，这时候intentservice就是个很好的选择。

如果任务的执行受控制于客户侧，或者需要并发执行，则建议适用service 内部建立多线程调度的方式