Android併發編程

Android的併發編程，即多線程開發，而Android的多線程開發模型也是源於Java中的多線程模型。
因此本篇也會先講一些Java中的多線程理念，再講解具體涉及的類，最後深刻Android中的併發場景和實踐。

併發

什麼是併發

舉個很簡單的栗子，當你一邊在擼擼擼，一邊在看小視頻，同時在作兩件事，這就是併發。

咳，年輕人節制啊。

併發的好處

提升資源利用率

當一個任務並無徹底佔用系統資源，就能夠利用併發來提升資源利用率，同時也能更快地完成任務。

當你的右手在幹些什麼的時候，左手是否是在沒事作呢？那就也用起來唄。
(某次聚會，一名騎馬的漢子說本身左右互搏(lu)特厲害）。

在程序任務上更加精簡

就拿上一個栗子來講，左手作什麼，右手作什麼，任務明確分配好，又能同時進行，既提升了效率，邏輯又清晰。

更好的響應程序

這個拿Android客戶端舉個栗子，上傳圖片時，當前界面仍是正常運轉沒有卡死，圖片也正常上傳，既保證了界面被響應，又保證圖片能夠上傳。

併發的風險

併發的代價

• 須要佔用更多的資源。
• 設計好一個併發程序並不容易。
• 併發的資源交互問題複雜。

併發的隱患

• 濫用資源致使系統不穩定
• 結果與預期不符
• 出現BUG難以排查

線程篇

進程是什麼

就拿Android中的App來講，通常來講一個app就是一個進程，（除了特殊的手段開啓了多個進程，這裏不深刻這個話題，就是一個一對多的關係）。

線程是什麼

進程只是一個程序、任務的統稱，可是卻不能執行任務，真正執行任務的是線程，因此線程是由進程建立的，一個進程能夠建立多個線程。

線程能夠調度資源等等，在這裏只須要了解大體的概念就好，若是要深刻能夠學習一下操做系統。

進程與線程的關係

人腦就至關因而CPU，想作一件事的時候，這個任務就是一個進程了，須要運用手腳等器官去完成這個任務，而手腳器官就能夠理解成一個個線程，去作了不一樣的事，從而完成任務。

單線程

仍是用Android舉栗子，當你在手機上操做的時候，這個被稱之爲UI線程（以後會詳解）。而一個最基本的app，不須要複雜的功能時，就只有一個UI線程和咱們交互，那麼這個app就是個單線程的。通常的程序面向用戶的線程就是UI線程，也稱之爲主線程，單線程程序，其實就是隻有一個主線程的程序。

多線程

多個進程能夠算是併發，可是咱們所說的併發場景，大部分是在一個進程中的，而併發就是由線程完成的，多個線程同時執行任務，就稱之爲併發。

如下爲多線程工做示意圖：

多線程併發過程當中會遇到的問題

1. 資源共享

A線程要寫文件C，B線程也要寫文件C，這個時候就好像你拿着兩隻筆同時往紙上寫東西，寫出來的是什麼本身也不知道。

這個時候咱們須要一個相似於鎖的東西，當C被A在寫的時候，B不能寫，B要等A寫完了才能繼續寫。

至於這個鎖究竟是什麼會在後面繼續講到。

3. 死鎖問題

死鎖的四個條件是：

• 禁止搶佔：no preemption

• 持有和等待：hold and wait

• 互斥：mutual exclusion

• 循環等待：circular waiting

預防死鎖就是至少破壞這四個條件其中一項，即破壞「禁止搶佔」、破壞「持有等待」、破壞「資源互斥」和破壞「循環等待」。

舉個例子：

A在B那邊割包皮，B把A割壞了，A佔着B的牀位，要B賠錢，B要A讓出牀位纔給錢。雙方僵持不下。

線程如何去用

在Java中，線程一般就是指Thread這個類，或者實現了Runnable的類，其實Thread這個類也是實現了Runnable接口的，能夠看一下Runnable接口的代碼：

裏面就是一個run方法須要被實現。

再看一下Thread類的聲明：

確實是一個實現了Runnable的類。

那麼Thread類中擁有start()方法，和run()方法，下面用run()方法直接調用
獲得信息：

發現其實和外面的線程是在同一個線程上。

而調用start()方法獲得的信息是：

發現線程名不同了，用start會開啓一個新的線程，而run仍是在當前線程執行。

另外在Java1.5以後，還有Callable、Future和FutureTask，在這裏就不詳細介紹，還有線程的wait、
yield、sleep等在下一章會一塊兒詳細介紹。

線程的優先級

在Java中，線程的優先級有1~10，而默認的是5。1最低，10最高。在Thread類中有三個常量：

• MIN_PRIORITY = 1

• NORM_PRIORITY = 5

• MAX_PRIORITY = 10

在同一個線程池中的線程優先級是相同的。

JVM會根據線程的優先級去搶先調度，然而線程的優先級只能保證搶佔資源的機率較大，並不能保障線程的執行順序，因此不能過於依賴設置線程的優先級。

線程池

頻繁地建立和銷燬線程會致使性能大幅度下降，這確定不是你但願的。

線程池的出現，就是爲了解決這個問題，根據java中提供不一樣的線程池機制，有效地提升資源利用率。

直接在代碼中建立Thread、Runnable去start或者run容易出現不可預測的問題，在java1.5開始，引入了java.util.concurrent包，其中有個併發的框架：Executor，使用ExecutorService替代直接操做線程類，而Executors是用來建立線程池的，內部提供了不少靜態方法去建立你想要的線程池，不須要你再手動去建立實現。
看一下關於Executor中的類和接口的大體的成員與關係：

關於這些類如何使用，以及有什麼特性，下一章會做介紹。

隊列

在java中提到隊列確定會想起Queue,而線程隊列用的是BlockingQueue,這是個接口，在concurrent包中有好幾個類實現了這個接口。

介紹一下BlockingQueue經常使用的方法

	會異常	返回是否成功	會阻塞	設定等待時間
入隊列	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e, timeout, unit)
出隊列	remove()	poll()	take()	poll(time, unit)
查看值	element()	peek()	none	none

線程安全

鎖

在前面講過死鎖，死鎖是因爲使用不當引發的一種現象，而這裏的鎖是人工干預的，讓併發按照你的意思走。

在java中的鎖有synchonrized、Lock。鎖的出現主要是爲了解決線程安全問題。

關於線程的狀態會在下一章講鎖的機制時候再講，由於線程的狀態會影響到鎖。

線程安全的集合

由於多線程訪問資源可能會形成數據不一致或者數據污染，而某些集合會用一些鎖或者同步機制作了處理。

線程安全的集合有：HashTable、SynchronizedCollection、ConcurrentHashMap、Vector等。

線程安不安全的首要前提是在多線程訪問同一個對象的狀況下。