Android開發——Android中常見的4種線程池（保證你能看懂並理解）

0．前言

轉載請註明出處：http://blog.csdn.net/seu_calvin/article/details/52415337

使用線程池能夠給咱們帶來不少好處，首先經過線程池中線程的重用，減小建立和銷燬線程的性能開銷。其次，能控制線程池中的併發數，不然會由於大量的線程爭奪CPU資源形成阻塞。最後，線程池可以對線程進行管理，好比使用ScheduledThreadPool來設置延遲N秒後執行任務，而且每隔M秒循環執行一次。

下面會經過介紹線程池中的真正實現者——ThreadPoolExecutor來引出Android中的4類線程池的使用以及特性分析，會加上筆者本身的理解，和自認爲比較恰當的比喻，幫助理解。

 

1．凡事得靠ThreadPoolExecutor（鋪墊環節，懂的直接跳過）

Executor做爲一個接口，它的具體實現就是ThreadPoolExecutor。

Android中的線程池都是直接或間接經過配置ThreadPoolExecutor來實現不一樣特性的線程池。

先介紹ThreadPoolExecutor的一個經常使用的構造方法。

    /*
    *@ ThreadPoolExecutor構造參數介紹
    *@author SEU_Calvin
    * @date 2016/09/03
    */
    public ThreadPoolExecutor(
    //核心線程數，除非allowCoreThreadTimeOut被設置爲true，不然它閒着也不會死
    int corePoolSize,
    //最大線程數，活動線程數量超過它，後續任務就會排隊                   
    int maximumPoolSize,
    //超時時長，做用於非核心線程（allowCoreThreadTimeOut被設置爲true時也會同時做用於核心線程），閒置超時便被回收           
    long keepAliveTime,                          
    //枚舉類型，設置keepAliveTime的單位，有TimeUnit.MILLISECONDS（ms）、TimeUnit. SECONDS（s）等
    TimeUnit unit,
    //緩衝任務隊列，線程池的execute方法會將Runnable對象存儲起來
    BlockingQueue<Runnable> workQueue,
    //線程工廠接口，只有一個new Thread(Runnable r)方法，可爲線程池建立新線程
    ThreadFactory threadFactory)

ThreadPoolExecutor的各個參數所表明的特性註釋中已經寫的很清楚了，那麼ThreadPoolExecutor執行任務時的心路歷程是什麼樣的呢？（如下用currentSize表示線程池中當前線程數量）

（1）當currentSize<corePoolSize時，沒什麼好說的，直接啓動一個核心線程並執行任務。

（2）當currentSize>=corePoolSize、而且workQueue未滿時，添加進來的任務會被安排到workQueue中等待執行。

（3）當workQueue已滿，可是currentSize<maximumPoolSize時，會當即開啓一個非核心線程來執行任務。

（4）當currentSize>=corePoolSize、workQueue已滿、而且currentSize>maximumPoolSize時，調用handler默認拋出RejectExecutionExpection異常。

2． Android中的四類線程池

Android中最多見的四類具備不一樣特性的線程池分別爲FixThreadPool、CachedThreadPool、ScheduleThreadPool以及SingleThreadExecutor。

 

2.1     FixThreadPool（一堆人排隊上公廁）

    /*
    *@FixThreadPool介紹
    *@author SEU_Calvin
    * @date 2016/09/03
    */
    public static ExecutorService newFixThreadPool(int nThreads){
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }
    //使用
    Executors.newFixThreadPool(5).execute(r);

（1）從配置參數來看，FixThreadPool只有核心線程，而且數量固定的，也不會被回收，全部線程都活動時，由於隊列沒有限制大小，新任務會等待執行。

（2）【前方高能，筆者腦洞】FixThreadPool其實就像一堆人排隊上公廁同樣，能夠無數多人排隊，可是廁所位置就那麼多，並且沒人上時，廁所也不會被拆遷，哈哈o(∩_∩)o ，很形象吧。

（3）因爲線程不會回收，FixThreadPool會更快地響應外界請求，這也很容易理解，就好像有人忽然想上廁所，公廁不是現用現建的。

2.2     SingleThreadPool（公廁裏只有一個坑位）

    /*
    *@SingleThreadPool介紹
    *@author SEU_Calvin
    * @date 2016/09/03
    */
    public static ExecutorService newSingleThreadPool (int nThreads){
        return new FinalizableDelegatedExecutorService ( new ThreadPoolExecutor (1, 1, 0, TimeUnit. MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()) );
    }
    //使用
    Executors.newSingleThreadPool ().execute(r);

（1）從配置參數能夠看出，SingleThreadPool只有一個核心線程，確保全部任務都在同一線程中按順序完成。所以不須要處理線程同步的問題。

（2）【前方高能，筆者腦洞】能夠把SingleThreadPool簡單的理解爲FixThreadPool的參數被手動設置爲1的狀況，即Executors.newFixThreadPool(1).execute(r)。因此SingleThreadPool能夠理解爲公廁裏只有一個坑位，先來先上。爲何只有一個坑位呢，由於這個公廁是收費的，收費的大爺上年紀了，只能管理一個坑位，多了就管不過來了（線程同步問題）。

2.3     CachedThreadPool（一堆人去一家很大的咖啡館喝咖啡）

    /*
    *@CachedThreadPool介紹
    *@author SEU_Calvin
    * @date 2016/09/03
    */
    public static ExecutorService newCachedThreadPool(int nThreads){
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit. SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>());
    }
    //使用
    Executors.newCachedThreadPool().execute(r);

（1）CachedThreadPool只有非核心線程，最大線程數很是大，全部線程都活動時，會爲新任務建立新線程，不然利用空閒線程（60s空閒時間，過了就會被回收，因此線程池中有0個線程的可能）處理任務。

（2）任務隊列SynchronousQueue至關於一個空集合，致使任何任務都會被當即執行。

（3）【前方高能，筆者腦洞】CachedThreadPool就像是一堆人去一個很大的咖啡館喝咖啡，裏面服務員也不少，隨時去，隨時均可以喝到咖啡。可是爲了響應國家的「光盤行動」，一我的喝剩下的咖啡會被保留60秒，供新來的客人使用，哈哈哈哈哈，好惡心啊。若是你運氣好，沒有剩下的咖啡，你會獲得一杯新咖啡。可是之前客人剩下的咖啡超過60秒，就變質了，會被服務員回收掉。

（4）比較適合執行大量的耗時較少的任務。喝咖啡人挺多的，喝的時間也不長。

2.4    ScheduledThreadPool（4個裏面惟一一個有延遲執行和週期重複執行的線程池）

    /*
    *@ScheduledThreadPool介紹
    *@author SEU_Calvin
    * @date 2016/09/03
    */
    public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize){
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }
    public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize){
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedQueue ());
    }
    //使用，延遲1秒執行，每隔2秒執行一次Runnable r
    Executors. newScheduledThreadPool (5).scheduleAtFixedRate(r, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);

（1）核心線程數固定，非核心線程（閒着沒活幹會被當即回收）數沒有限制。

（2）從上面代碼也能夠看出，ScheduledThreadPool主要用於執行定時任務以及有固定週期的重複任務。

 

Android中常見的線程池有四種，FixedThreadPool、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool、SingleThreadExecutor。

 FixedThreadPool線程池是經過Executors的new FixedThreadPool方法來建立。它的特色是該線程池中的線程數量是固定的。即便線程處於閒置的狀態，它們也不會被回收，除非線程池被關閉。當全部的線程都處於活躍狀態的時候，新任務就處於隊列中等待線程來處理。注意，FixedThreadPool只有核心線程，沒有非核心線程。

 

CachedThreadPool線程池是經過Executors的newCachedThreadPool進行建立的。它是一種線程數目不固定的線程池，它沒有核心線程，只有非核心線程，當線程池中的線程都處於活躍狀態，就會建立新的線程來處理新的任務。不然就會利用閒置的線程來處理新的任務。線程池中的線程都有超時機制，這個超時機制時長是60s，超過這個時間，閒置的線程就會被回收。這種線程池適合處理大量而且耗時較少的任務。這裏得說一下，CachedThreadPool的任務隊列，基本都是空的。

 

ScheduledThreadPool線程池是經過Executors的newScheduledThreadPool進行建立的，它的核心線程是固定的，可是非核心線程數是不固定的，而且當非核心線程一處於空閒狀態，就當即被回收。這種線程適合執行定時任務和具備固定週期的重複任務。

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SingleThreadExecutor線程池是經過Executors的newSingleThreadExecutor方法來建立的，這類線程池中只有一個核心線程，也沒有非核心線程，這就確保了全部任務可以在同一個線程而且按照順序來執行，這樣就不須要考慮線程同步的問題。

至此Android中最多見的四類不一樣特性的線程池內容總結完畢。 ------------------------------------------------------------------------------------------------