(1) 在Java中默認(rèn)情況下一個(gè)進(jìn)程只有一個(gè)線程，也就是主線程，其他線程都是子線程，也叫工作線程。Android中的主線程主要處理和界面相關(guān)的事情，而子線程則往往用于執(zhí)行耗時(shí)操作。線程的創(chuàng)建和銷毀的開銷較大，所以如果一個(gè)進(jìn)程要頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程的話，都會(huì)采用線程池的方式。

(2) 在Android中除了Thread，還有HandlerThread、AsyncTask以及IntentService等也都扮演著線程的角色，只是它們具有不同的特性和使用場(chǎng)景。AsyncTask封裝了線程池和Handler，它主要是為了方便開發(fā)者在子線程中更新UI。HandlerThread是一種具有消息循環(huán)的線程，在它的內(nèi)部可以使用Handler。IntentService是一個(gè)服務(wù)，它內(nèi)部采用HandlerThread來執(zhí)行任務(wù)，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完畢后就會(huì)自動(dòng)退出。因?yàn)樗�是服�?wù)的緣故，所以和后臺(tái)線程相比，它比較不容易被系統(tǒng)殺死。

(3). 從Android 3.0開始，系統(tǒng)要求網(wǎng)絡(luò)訪問必須在子線程中進(jìn)行，否則網(wǎng)絡(luò)訪問將會(huì)失敗并拋出NetworkOnMainThreadException這個(gè)異常，這樣做是為了避免主線程由于被耗時(shí)操作所阻塞從而出現(xiàn)ANR現(xiàn)象。

Android中的線程形態(tài)

AsyncTask

AsyncTask是一個(gè)抽象泛型類，它提供了Params、Progress、Result三個(gè)泛型參數(shù)，如果task確實(shí)不需要傳遞具體的參數(shù)，那么都可以設(shè)置為Void。下面是它的四個(gè)核心方法，其中doInBackground不是在主線程執(zhí)行的。

onPreExecute、doInBackground、onProgressUpdate、onPostResult

注意事項(xiàng)：

• AsyncTask必須在主線程中加載
• 必須在誅仙城中創(chuàng)建
• execute必須在UI線程調(diào)用
• 一個(gè)AsyncTask對(duì)象只能執(zhí)行一次，即只能調(diào)用一次execute方法
• 在Android1.6的時(shí)候線程池是并行任務(wù)，在Android3.0為了避免并發(fā)錯(cuò)誤采用串行執(zhí)行任務(wù)。但是我們?nèi)匀豢梢杂眠^executeOnExecutor方法并行執(zhí)行任務(wù)。

HandlerThread

它繼承了Thread，是一種可以使用Handler的Thread.他的實(shí)現(xiàn)也很簡(jiǎn)單，就是在run方法中通過Looper。prepare來創(chuàng)建消息隊(duì)列，并通過Looper.loop來開啟消息循環(huán)，這樣在使用的時(shí)候就可以在HandlerThread中創(chuàng)建Handler了。

@Override
public void run() {
    mTid = Process.myTid();
    Looper.prepare();
    synchronized (this) {
        mLooper = Looper.myLooper();
        notifyAll();
    }
    Process.setThreadPriority(mPriority);
    onLooperPrepared();
    Looper.loop();
    mTid = -1;
}

HandlerThread在內(nèi)部創(chuàng)建了消息隊(duì)列，外界需要通過Handler的消息方式開通知它執(zhí)行一個(gè)具體的任務(wù)，它的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)是IntentService。當(dāng)我們不需要使用Handler的時(shí)候可以通過quit獲取quitSafelt方法終結(jié)線程的執(zhí)行。

IntentService

繼承了Service是一個(gè)抽象類，必須創(chuàng)建它的子類才可以使用它，IntentService可以執(zhí)行后臺(tái)耗時(shí)任務(wù)，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完畢之后會(huì)自動(dòng)停止，因?yàn)樗�是服�?wù)，所以他的優(yōu)先級(jí)比普通的線程高，比較適合執(zhí)行一些高優(yōu)先級(jí)的后臺(tái)任務(wù)。

Android中的線程池

Android里面，耗時(shí)的網(wǎng)絡(luò)操作，都會(huì)開子線程，在程序里面直接開過多的線程會(huì)消耗過多的資源，在眾多的開源框架中也總能看到線程池的蹤影，所以線程池是必須要會(huì)把握的一個(gè)知識(shí)點(diǎn);

線程池的優(yōu)點(diǎn)：

• 重用線程池中的線程，避免頻繁創(chuàng)建和銷毀帶來的性能開銷
• 可以有效控制線程池中的最大并發(fā)數(shù)，避免大量線程之間互相搶占系統(tǒng)資源導(dǎo)致阻塞
• 可以對(duì)線程進(jìn)行簡(jiǎn)單管理。

線程運(yùn)行機(jī)制

• 開啟線程過多，會(huì)消耗 cpu資源
• 單核cpu，同一時(shí)刻只能處理一個(gè)線程，多核cpu同一時(shí)刻可以處理多個(gè)線程
• 操作系統(tǒng)為每個(gè)運(yùn)行線程安排一定的CPU時(shí)間—- 時(shí)間片 ，系統(tǒng)通過一種循環(huán)的方式為線程提供時(shí)間片，線程在自己的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，因?yàn)闀r(shí)間相當(dāng)短，多個(gè)線程頻繁地發(fā)生切換，因此給用戶的感覺就是好像多個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行一樣，但是如果計(jì)算機(jī)有多個(gè)CPU，線程就能真正意義上的同時(shí)運(yùn)行了.

線程池的作用

• 線程池是預(yù)先創(chuàng)建線程的一種技術(shù)。線程池在還沒有任務(wù)到來之前，創(chuàng)建一定數(shù)量的線程，放入空閑隊(duì)列中，然后對(duì)這些資源進(jìn)行復(fù)用。 減少頻繁的創(chuàng)建和銷毀對(duì)象。
• 頻繁創(chuàng)建和銷毀線程耗資源，耗時(shí)間
• 因?yàn)橛械木�程執(zhí)行時(shí)間比創(chuàng)建和銷毀一個(gè)線程的時(shí)間還短

線程池涉及的類

• Executor:Java里面線程池的頂級(jí)接口。
• ExecutorService:真正的線程池接口。
• ScheduledExecutorService:能和Timer/TimerTask類似，解決那些需要任務(wù)重復(fù)執(zhí)行的問題。
• ThreadPoolExecutor(重點(diǎn)):ExecutorService的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。
• ScheduledThreadPoolExecutor:繼承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口實(shí)現(xiàn)，周期性任務(wù)調(diào)度的類實(shí)現(xiàn)。
• Executors:可以一行代碼創(chuàng)建一些常見的線程池。

Executors介紹（把握使用，把握常見線程池）

Executors:jdk1.5之后的一個(gè)新類， 提供了一些靜態(tài)方法，幫助我們方便的生成一些常用的線程池 ，ThreadPoolExecutor是Executors類的底層實(shí)現(xiàn)

1.newSingleThreadExecutor

創(chuàng)建一個(gè)單線程的線程池。這個(gè)線程池只有一個(gè)線程在工作，也就是相當(dāng)于單線程串行執(zhí)行>所有任務(wù)。如果這個(gè)唯一的線程因?yàn)楫惓＝Y(jié)束，那么會(huì)有一個(gè)新的線程來替代它。此線程池>保證所有任務(wù)的執(zhí)行順序按照任務(wù)的提交順序執(zhí)行。

2.newFixedThreadPool

創(chuàng)建固定大小的線程池。每次提交一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)線程，直到線程達(dá)到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達(dá)到最大值就會(huì)保持不變，如果某個(gè)線程因?yàn)閳?zhí)行異常而結(jié)束，那么線程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新線程。

3.newCachedThreadPool

創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務(wù)所需要的線程，

那么就會(huì)回收部分空閑（60秒不執(zhí)行任務(wù)）的線程，當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時(shí)，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務(wù)。此線程池不會(huì)對(duì)線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)（或者說JVM）能夠創(chuàng)建的最大線程大小。

4.newScheduledThreadPool

創(chuàng)建一個(gè)大小無限的線程池。此線程池支持定時(shí)以及周期性執(zhí)行任務(wù)的需求。

ThreadPoolExecutor介紹

//構(gòu)造方法
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize，//核心池的大小
                              int maximumPoolSize，//線程池最大線程數(shù)
                              long keepAliveTime，//保持時(shí)間
                              TimeUnit unit，//時(shí)間單位
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue，//任務(wù)隊(duì)列
                              ThreadFactory threadFactory，//線程工廠
                              RejectedExecutionHandler handler) //異常的捕捉器

構(gòu)造相關(guān)參數(shù)解釋

• corePoolSize： 核心池的大小 ，這個(gè)參數(shù)跟后面講述的線程池的實(shí)現(xiàn)原理有非常大的關(guān)系。在創(chuàng)建了線程池后，默認(rèn)情況下，線程池中并沒有任何線程，而是等待有任務(wù)到來才創(chuàng)建線程去執(zhí)行任務(wù)，除非調(diào)用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，從這2個(gè)方法的名字就可以看出，是預(yù)創(chuàng)建線程的意思，即在沒有任務(wù)到來之前就創(chuàng)建corePoolSize個(gè)線程或者一個(gè)線程。默認(rèn)情況下，在創(chuàng)建了線程池后，線程池中的線程數(shù)為0，當(dāng)有任務(wù)來之后，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)線程去執(zhí)行任務(wù)，當(dāng)線程池中的線程數(shù)目達(dá)到corePoolSize后，就會(huì)把到達(dá)的任務(wù)放到緩存隊(duì)列當(dāng)中；
• maximumPoolSize： ’線程池最大線程數(shù) ，
  這個(gè)參數(shù)也是一個(gè)非常重要的參數(shù)，它表示在線程池中最多能創(chuàng)建多少個(gè)線程；
• keepAliveTime： 表示線程沒有任務(wù)執(zhí)行時(shí)最多保持多久時(shí)間會(huì)終止 。默認(rèn)情況下，只有當(dāng)線程池中的線程數(shù)大于corePoolSize時(shí)，keepAliveTime才會(huì)起作用，直到線程池中的線程數(shù)不大于corePoolSize，即當(dāng)線程池中的線程數(shù)大于corePoolSize時(shí)，如果一個(gè)線程空閑的時(shí)間達(dá)到keepAliveTime，則會(huì)終止，直到線程池中的線程數(shù)不超過corePoolSize。但是如果調(diào)用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在線程池中的線程數(shù)不大于corePoolSize時(shí)，keepAliveTime參數(shù)也會(huì)起作用，直到線程池中的線程數(shù)為0；

• unit：參數(shù)keepAliveTime的 時(shí)間單位 ，有7種取值

  TimeUnit.DAYS;               //天
  TimeUnit.HOURS;             //小時(shí)
  TimeUnit.MINUTES;           //分鐘
  TimeUnit.SECONDS;           //秒
  TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒
  TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙
  TimeUnit.NANOSECONDS;       //納秒

• workQueue ： 任務(wù)隊(duì)列 ，是一個(gè)阻塞隊(duì)列，用來存儲(chǔ)等待執(zhí)行的任務(wù)，這個(gè)參數(shù)的選擇也很重要，會(huì)對(duì)線程池的運(yùn)行過程產(chǎn)生重大影響，參考BlockingQueue

  ArrayBlockingQueue
  LinkedBlockingQueue
  SynchronousQueue

• threadFactory : 線程工廠 ，如何去創(chuàng)建線程的

• handler ： 任務(wù)隊(duì)列添加 異常的捕捉器 ，參考 RejectedExecutionHandler

  ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務(wù)并拋出RejectedExecutionException異常。 
  ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務(wù)，但是不拋出異常。 
  ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊(duì)列最前面的任務(wù)，然后重新嘗試執(zhí)行任務(wù)（重復(fù)此過程）
  ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由調(diào)用線程處理該任務(wù)

基礎(chǔ)API的介紹

• isShutdown() ： 判斷線程池是否關(guān)閉
• isTerminated() : 判斷線程池中任務(wù)是否執(zhí)行完成
• shutdown() : 調(diào)用后不再接收新任務(wù)，如果里面有任務(wù)，就執(zhí)行完
• shutdownNow() : 調(diào)用后不再接受新任務(wù)，如果有等待任務(wù)，移出隊(duì)列；有正在執(zhí)行的，嘗試停止之
• submit() : 提交執(zhí)行任務(wù)
• execute() : 執(zhí)行任務(wù)

任務(wù)提交給線程池之后的處理策略

1. 如果當(dāng)前線程池中的線程數(shù)目小于corePoolSize，則每來一個(gè)任務(wù)，就會(huì)創(chuàng)建執(zhí)行這個(gè)任務(wù)；
2. 如果當(dāng)前線程池中的線程數(shù)目>=corePoolSize，則每來一個(gè)任務(wù)，會(huì)嘗試將其添加到任務(wù)緩存隊(duì)列當(dāng)中
   1. 若添加成功，則該任務(wù)會(huì)等待空閑線程將其取出去執(zhí)行；
   2. 若添加失敗（一般來說是任務(wù)緩存隊(duì)列已滿，針對(duì)的是有界隊(duì)列），則會(huì)嘗試創(chuàng)建新的線程去執(zhí)行這個(gè)任務(wù)；
3. 如果當(dāng)前線程池中的線程數(shù)目達(dá)到maximumPoolSize，則會(huì)采取任務(wù)拒絕策略進(jìn)行處理；
4. 如果線程池中的線程數(shù)量大于 corePoolSize時(shí)，如果某線程空閑時(shí)間超過keepAliveTime，線程將被終止，直至線程池中的線程數(shù)目不大于corePoolSize；如果允許為核心池中的線程設(shè)置存活時(shí)間，那么核心池中的線程空閑時(shí)間超過keepAliveTime，線程也會(huì)被終止。

任務(wù)提交給線程池之后的處理策略_比喻

假如有一個(gè)工廠，工廠里面有10( corePoolSize )個(gè)工人，每個(gè)工人同時(shí)只能做一件任務(wù)。

因此只要當(dāng)10個(gè)工人中有工人是空閑的， 來了任務(wù)就分配 給空閑的工人做；

當(dāng)10個(gè)工人都有任務(wù)在做時(shí)，如果還來了任務(wù)，就把任務(wù)進(jìn)行排隊(duì)等待( 任務(wù)隊(duì)列 )；

如果說新任務(wù)數(shù)目增長的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工人做任務(wù)的速度，那么此時(shí)工廠主管可能會(huì)想補(bǔ)救措施，比如重新招4個(gè)臨時(shí)工人( 創(chuàng)建新線程 )進(jìn)來；然后就將任務(wù)也分配給這4個(gè)臨時(shí)工人做；

如果說著14個(gè)工人做任務(wù)的速度還是不夠，此時(shí)工廠主管可能就要考慮不再接收新的任務(wù)或者拋棄前面的一些任務(wù)了( 拒絕執(zhí)行 )。

當(dāng)這14個(gè)工人當(dāng)中有人空閑時(shí)，而且空閑超過一定時(shí)間( 空閑時(shí)間 )，新任務(wù)增長的速度又比較緩慢，工廠主管可能就考慮辭掉4個(gè)臨時(shí)工了，只保持原來的10個(gè)工人，畢竟請(qǐng)額外的工人是要花錢的

阻塞隊(duì)列的介紹（BlockingQueue）

阻塞隊(duì)列，如果BlockingQueue是空的，從BlockingQueue取東西的操作將會(huì)被阻斷進(jìn)入等待狀態(tài)，直到BlockingQueue進(jìn)了東西才會(huì)被喚醒，同樣，如果BlockingQueue是滿的，任何試圖往里存東西的操作也會(huì)被阻斷進(jìn)入等待狀態(tài)，直到BlockingQueue里有空間時(shí)才會(huì)被喚醒繼續(xù)操作。

1. 基礎(chǔ)API介紹

   • 往隊(duì)列中加元素的方法

     • add(E) : 非阻塞方法， 把元素加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue可以容納，則返回true，否則拋出異常。
     • offer(E) : 非阻塞， 表示如果可能的話，將元素加到BlockingQueue里，即如果BlockingQueue可以容納，則返回true，否則返回false。
     • put(E)：阻塞方法， 把元素加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue沒有空間，則調(diào)用此方法的線程被阻斷直到BlockingQueue里有空間再繼續(xù)。

   • 從隊(duì)列中取元素的方法

     • poll(time)： 阻塞方法，取走BlockingQueue里排在首位的元素，若不能立即取出，則可以等time參數(shù)規(guī)定的時(shí)間，取不到時(shí)返回null。
     • take()：取走BlockingQueue里排在首位的對(duì)象，若BlockingQueue為空，阻斷進(jìn)入等待狀態(tài)直到BlockingQueue有新的對(duì)象被加入為止。

2. 子類介紹

   • ArrayBlockingQueue(有界隊(duì)列) ： FIFO 隊(duì)列，規(guī)定大小的BlockingQueue，其構(gòu)造函數(shù)必須帶一個(gè)int參數(shù)來指明其大小

   • LinkedBlockingQueue(無界隊(duì)列) ：FIFO 隊(duì)列，大小不定的BlockingQueue，若其構(gòu)造函數(shù)帶一個(gè)規(guī)定大小的參數(shù)，生成的BlockingQueue有大小限制，若不帶大小參數(shù)，所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE來決定。

   • PriorityBlockingQueue ：優(yōu)先級(jí)隊(duì)列， 類似于LinkedBlockingQueue，但隊(duì)列中元素非 FIFO， 依據(jù)對(duì)象的自然排序順序或者是構(gòu)造函數(shù)所帶的Comparator決定的順序

   • SynchronousQueue(直接提交策略) : 交替隊(duì)列， 隊(duì)列中操作時(shí)必須是先放進(jìn)去，接著取出來 ，交替著去處理元素的添加和移除，這是一個(gè)很有意思的阻塞隊(duì)列，其中每個(gè)插入操作必須等待另一個(gè)線程的移除操作，同樣任何一個(gè)移除操作都等待另一個(gè)線程的插入操作。因此此隊(duì)列內(nèi)部其 實(shí)沒有任何一個(gè)元素，或者說容量是0，嚴(yán)格說并不是一種容器。由于隊(duì)列沒有容量，因此不能調(diào)用peek操作，因?yàn)橹挥幸瞥�元素時(shí)才有元素。

 

來自：https://imuhao.github.io/2016/08/19/Thread-Executors/

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