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[Android教程] Android 多线程: 完全解析线程池ThreadPool原理&使用

发表于 2018-5-7 08:00:02
前言

对于多线程,大家应该很熟悉。但是,大家了解线程池吗?

今天,我将带大家全部学习关于线程池的所有知识。


目录

示意图


1. 简介

示意图


2. 工作原理2.1 核心参数

线程池中有6个核心参数,具体如下

示意图



上述6个参数的配置 决定了 线程池的功能,具体设置时机 = 创建 线程池类对象时 传入


ThreadPoolExecutor类 = 线程池的真正实现类

开发者可根据不同需求 配置核心参数,从而实现自定义线程池


// 创建线程池对象如下
// 通过 构造方法 配置核心参数
   Executor executor = new ThreadPoolExecutor( 
                                              CORE_POOL_SIZE,
                                              MAXIMUM_POOL_SIZE,
                                              KEEP_ALIVE,
                                              TimeUnit.SECONDS, 
                                              sPoolWorkQueue,
                                              sThreadFactory 
                                               );

// 构造函数源码分析
    public ThreadPoolExecutor (int corePoolSize,
                               int maximumPoolSize,
                               long keepAliveTime,
                               TimeUnit unit,
                               BlockingQueue,
                               ThreadFactory threadFactory )

注:Java 里已内置4种常用的线程池(即 已经配置好核心参数),下面会详细说明

2.2 内部原理逻辑

当线程池运行时,遵循以下工作逻辑

示意图


3. 使用流程

线程池的使用流程如下

// 1. 创建线程池
   // 创建时,通过配置线程池的参数,从而实现自己所需的线程池
   Executor threadPool = new ThreadPoolExecutor(
                                              CORE_POOL_SIZE,
                                              MAXIMUM_POOL_SIZE,
                                              KEEP_ALIVE,
                                              TimeUnit.SECONDS,
                                              sPoolWorkQueue,
                                              sThreadFactory
                                              );
    // 注:在Java中,已内置4种常见线程池,下面会详细说明

// 2. 向线程池提交任务:execute()
    // 说明:传入 Runnable对象
       threadPool.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ... // 线程执行任务
            }
        });

// 3. 关闭线程池shutdown() 
  threadPool.shutdown();

  // 关闭线程的原理
  // a. 遍历线程池中的所有工作线程
  // b. 逐个调用线程的interrupt()中断线程(注:无法响应中断的任务可能永远无法终止)

  // 也可调用shutdownNow()关闭线程:threadPool.shutdownNow()
  // 二者区别:
  // shutdown:设置 线程池的状态 为 SHUTDOWN,然后中断所有没有正在执行任务的线程
  // shutdownNow:设置 线程池的状态 为 STOP,然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程,并返回等待执行任务的列表
  // 使用建议:一般调用shutdown()关闭线程池;若任务不一定要执行完,则调用shutdownNow()

4. 常见的4类功能线程池

根据参数的不同配置,Java中最常见的线程池有4类:



定长线程池(FixedThreadPool

定时线程池(ScheduledThreadPool

可缓存线程池(CachedThreadPool

单线程化线程池(SingleThreadExecutor


即 对于上述4类线程池,Java已根据 应用场景 配置好核心参数

4.1 定长线程池(FixedThreadPool)

特点:只有核心线程 & 不会被回收、线程数量固定、任务队列无大小限制(超出的线程任务会在队列中等待)

应用场景:控制线程最大并发数

具体使用:通过 Executors.newFixedThreadPool() 创建

示例:

// 1. 创建定长线程池对象 & 设置线程池线程数量固定为3
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

// 2. 创建好Runnable类线程对象 & 需执行的任务
Runnable task =new Runnable(){
  public void run(){
    System.out.println("执行任务啦");
     }
    };

// 3. 向线程池提交任务:execute()
fixedThreadPool.execute(task);

// 4. 关闭线程池
fixedThreadPool.shutdown();
4.2 定时线程池(ScheduledThreadPool )

特点:核心线程数量固定、非核心线程数量无限制(闲置时马上回收)

应用场景:执行定时 / 周期性 任务

使用:通过Executors.newScheduledThreadPool()创建

示例:

// 1. 创建 定时线程池对象 & 设置线程池线程数量固定为5
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);

// 2. 创建好Runnable类线程对象 & 需执行的任务
Runnable task =new Runnable(){
       public void run(){
              System.out.println("执行任务啦");
          }
    };
// 3. 向线程池提交任务:schedule()
scheduledThreadPool.schedule(task, 1, TimeUnit.SECONDS); // 延迟1s后执行任务
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(task,10,1000,TimeUnit.MILLISECONDS);// 延迟10ms后、每隔1000ms执行任务

// 4. 关闭线程池
scheduledThreadPool.shutdown();
4.3 可缓存线程池(CachedThreadPool)

特点:只有非核心线程、线程数量不固定(可无限大)、灵活回收空闲线程(具备超时机制,全部回收时几乎不占系统资源)、新建线程(无线程可用时)

任何线程任务到来都会立刻执行,不需要等待

应用场景:执行大量、耗时少的线程任务

使用:通过Executors.newCachedThreadPool()创建

示例:

// 1. 创建可缓存线程池对象
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

// 2. 创建好Runnable类线程对象 & 需执行的任务
Runnable task =new Runnable(){
  public void run(){
        System.out.println("执行任务啦");
            }
    };

// 3. 向线程池提交任务:execute()
cachedThreadPool.execute(task);

// 4. 关闭线程池
cachedThreadPool.shutdown();

//当执行第二个任务时第一个任务已经完成
//那么会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。
4.4 单线程化线程池(SingleThreadExecutor)

特点:只有一个核心线程(保证所有任务按照指定顺序在一个线程中执行,不需要处理线程同步的问题)

应用场景:不适合并发但可能引起IO阻塞性及影响UI线程响应的操作,如数据库操作,文件操作等

使用:通过Executors.newSingleThreadExecutor()创建

示例:

// 1. 创建单线程化线程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

// 2. 创建好Runnable类线程对象 & 需执行的任务
Runnable task =new Runnable(){
  public void run(){
        System.out.println("执行任务啦");
            }
    };

// 3. 向线程池提交任务:execute()
singleThreadExecutor.execute(task);

// 4. 关闭线程池
singleThreadExecutor.shutdown();
4.5 常见线程池 总结 & 对比

示意图


5. 总结

阅读本文后,相信你已经非常了解线程池 & 用法

原文出处



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