Android 多线程 线程池原理 封装线程池
来源:互联网 发布:cygwin与linux区别 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 14:19
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我自己理解看来。线程池顾名思义就是一个容器的意思,需要注意的是,每一个线程都是需要CPU分配资源去执行的。如果由于总是new Thread()开启一个线程,那么就会大量的消耗CPU的资源,导致Android运行变慢,甚至OOM(out of memory),因而java就出现了一个ThreadPoolExecutor来管理这些线程。控制最多的线程数maximumPoolSize,核心线程数corePoolSize,来管理我们需要开启的线程数。这样减少了创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务。所以,我们就可以根据手机的CPU核数来控制App可以开的最大线程数,保证程序的合理运行。
在Android中当同时并发多个网络线程时,引入线程池技术会极大地提高APP的性能。例如:多线程下载,点一个下载一个(假设允许最多同时下载五个),当点到第六个的时候开始等待,这就涉及到线程的管理。
Android引入线程池好处是:提升了性能(创建和消耗对象费时费CPU资源);防止内存过度消耗(控制活动线程的数量,防止并发线程过多)。
1.ThreadPoolExecutor
1.ThreadPoolExecutor参数
jdk自身带有线程池的实现类ThreadPoolExecutor,使用ThreadPoolExecutor,了解其每个参数的意义是必不可少的。
ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory, handler)
corePoolSize: 核心线程数,能够同时执行的任务数量;
maximumPoolSize:除去缓冲队列中等待的任务,最大能容纳的任务数(其实是包括了核心线程池数量);
keepAliveTime:超出workQueue的等待任务的存活时间,就是指maximumPoolSize里面的等待任务的存活时间;
unit:时间单位;
workQueue:阻塞等待线程的队列,一般使用new LinkedBlockingQueue()这个,如果不指定容量,会一直往里边添加,没有限制,workQueue永远不会满;
threadFactory:创建线程的工厂,使用系统默认的类;
handler:当任务数超过maximumPoolSize时,对任务的处理策略,默认策略是拒绝添加;
2.阻塞队列
队列用于排队,避免一瞬间出现大量请求的问题。
阻塞队列分为 有限队列(SynchronousQueue、ArrayBlockingQueue)和 无限队列(LinkedBloackingQueue)。
3.执行流程
当线程数小于corePoolSize时,每添加一个任务,则立即开启线程执行;当corePoolSize满的时候,后面添加的任务将放入缓冲队列workQueue等待;当workQueue也满的时候,看是否超过maximumPoolSize线程数,如果超过,默认拒绝执行。
下面我们看个例子:假如corePoolSize=2,maximumPoolSize=3,workQueue容量为8;最开始,执行的任务A,B,此时corePoolSize已用完,再次执行任务C,则C将被放入缓冲队列workQueue中等待着,如果后来又添加了7个任务,此时workQueue已满,则后面再来的任务将会和maximumPoolSize比较,由于maximumPoolSize为3,所以只能容纳1个了,因为有2个在corePoolSize中运行了,所以后面来的任务默认都会被拒绝。
4.终止一个线程
我们编写终止一个线程的 junit 测试方法:
private class MyRunnable implements Runnable { public volatile boolean flag = true; @Override public void run() { while (flag && !Thread.interrupted()) { try { System.out.println("running"); Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); return; //2.中断线程时, 注意此处必须做处理 } } }}@Testpublic void RunnableTest() throws InterruptedException { MyRunnable runnable = new MyRunnable(); Thread thread = new Thread(runnable); thread.start(); Thread.sleep(2000); runnable.flag = true; thread.interrupt(); //1.中断线程}
2.封装线程池管理者
下面我们基于ThreadPoolExecutor对线程池进行封装:
/** * 线程池管理 管理整个项目中所有的线程,所以不能有多个实例对象 */public class ThreadPoolManager { /** * 单例设计模式(饿汉式) * 单例首先私有化构造方法,然后饿汉式一开始就开始创建,并提供get方法 */ private static ThreadPoolManager mInstance = new ThreadPoolManager(); public static ThreadPoolManager getInstance() { return mInstance; } private int corePoolSize;//核心线程池的数量,同时能够执行的线程数量 private int maximumPoolSize;//最大线程池数量,表示当缓冲队列满的时候能继续容纳的等待任务的数量 private long keepAliveTime = 1;//存活时间 private TimeUnit unit = TimeUnit.HOURS; private ThreadPoolExecutor executor; private ThreadPoolManager() { /** * 给corePoolSize赋值:当前设备可用处理器核心数*2 + 1,能够让cpu的效率得到最大程度执行(有研究论证的) */ corePoolSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors()*2+1; maximumPoolSize = corePoolSize; //虽然maximumPoolSize用不到,但是需要赋值,否则报错 executor = new ThreadPoolExecutor( corePoolSize, //当某个核心任务执行完毕,会依次从缓冲队列中取出等待任务 maximumPoolSize, //5,先corePoolSize,然后new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),然后maximumPoolSize,但是它的数量是包含了corePoolSize的 keepAliveTime, //表示的是maximumPoolSize当中等待任务的存活时间 unit, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(), //缓冲队列,用于存放等待任务,Linked的先进先出 Executors.defaultThreadFactory(), //创建线程的工厂 new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() //用来对超出maximumPoolSize的任务的处理策略 ); } /** * 执行任务 */ public void execute(Runnable runnable){ if(runnable==null)return; executor.execute(runnable); } /** * 从线程池中移除任务 */ public void remove(Runnable runnable){ if(runnable==null)return; executor.remove(runnable); }}
其中,获取当前可用的处理器核心数我们用Runtime.getRuntime().availableProcessors(),我们来看它的注释:
下面我们来看一下Runnable与线程的区别:
Runnable只是一个接口,它的源码如下,而线程是真正开启系统资源去执行任务,他们两个,线程是真正消耗系统资源的
/** * Represents a command that can be executed. Often used to run code in a * different {@link Thread}. */public interface Runnable { /** * Starts executing the active part of the class' code. This method is * called when a thread is started that has been created with a class which * implements {@code Runnable}. */ public void run();}
到这里已经基本上介绍完了线程池,下面我们通过实际编码看一下如何使用线程池。
3.演示线程池的使用方法
下面是一个线程池的例子(演示多线程执行任务),以加深对原理的理解
1.引入我们封装好的ThreadPoolManager.java
2.演示功能
/** * 演示线程池 */public class MainActivity extends AppCompatActivity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); /** * 创建九个任务 */ for (int i = 0; i < 9; i++) { ThreadPoolManager.getInstance().execute(new DownloadTask(i)); } } /** * 模仿下载任务,实现Runnable */ class DownloadTask implements Runnable{ private int num; public DownloadTask(int num) { super(); this.num = num; Log.d("JAVA", "task - "+num + " 等待中..."); } @Override public void run() { Log.d("JAVA", "task - "+num + " 开始执行了...开始执行了..."); SystemClock.sleep(5000); //模拟延时执行的时间 Log.e("JAVA", "task - "+num + " 结束了..."); } }}
打印结果如下:
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