Java(Android)线程池 总结

一种是使用Executors工厂生产线程池；另一种是直接使用ThreadPoolExecutor自定义。

Executors工厂生产线程池

Java(Android)线程池

Trinea

介绍new Thread的弊端及Java四种线程池的使用，对Android同样适用。本文是基础篇，后面会分享下线程池一些高级功能。

1、new Thread的弊端
执行一个异步任务你还只是如下new Thread吗？

Java

那你就out太多了，new Thread的弊端如下：

a. 每次new Thread新建对象性能差。
b. 线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
c. 缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。
相比new Thread，Java提供的四种线程池的好处在于：
a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

2、Java 线程池
Executors工厂类：https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/Executors.html

Factory and utility methods for Executor, ExecutorService, ScheduledExecutorService, ThreadFactory, and Callable classes defined in this package.

ExecutorService接口：https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/ExecutorService.html

All Known Implementing Classes: AbstractExecutorService, ForkJoinPool, ScheduledThreadPoolExecutor, ThreadPoolExecutor

Java通过Executors提供四种线程池（主要使用Executors工厂方式生产线程池），分别为：

newCachedThreadPool    创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

newFixedThreadPool     创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

newScheduledThreadPool     创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

newSingleThreadExecutor     创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

(1). newCachedThreadPool

创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。示例代码如下：

Java

线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

(2). newFixedThreadPool

创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例代码如下：

Java

因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。

定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可参考PreloadDataCache。

(3) newScheduledThreadPool

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

延迟执行示例代码如下：

Java

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

Java

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更强大，后面会有一篇单独进行对比。

(4)、newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下：

Java

结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

现行大多数GUI程序都是单线程的。Android中单线程可用于数据库操作，文件操作，应用批量安装，应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。

来源： http://www.trinea.cn/android/java-android-thread-pool/

JAVA的Executors源码：（可以看出底层都是通过ThreadPoolExecutor来具体设置的~）

1. publicstaticExecutorServiceMore...newCachedThreadPool(){
2.         returnnewThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,
3.                                       60L,TimeUnit.SECONDS,
4.                                       newSynchronousQueue<Runnable>());
5.     }

1. publicstaticExecutorServiceMore...newFixedThreadPool(int nThreads){
2.         returnnewThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
3.                                        0L,TimeUnit.MILLISECONDS,
4.                                        newLinkedBlockingQueue<Runnable>());
5.      }

1. publicstaticExecutorServiceMore...newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory){
2.       returnnewFinalizableDelegatedExecutorService
3.             (newThreadPoolExecutor(1,1,
4.                                     0L,TimeUnit.MILLISECONDS,
5.                                     newLinkedBlockingQueue<Runnable>(),
6.                                     threadFactory));
7.     }

1. publicstaticScheduledExecutorServiceMore...newScheduledThreadPool(int corePoolSize){
2.         returnnewScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
3.     }

（ScheduledThreadPoolExecutor  ：extends ThreadPoolExecutor ， implements ScheduledExecutorService）

ThreadPoolExecutor自定义

以上是一些JAVA封装现成设置后得到的线程池，更灵活的自定义设置：

ThreadPoolExecutor：https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/ThreadPoolExecutor.html

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)

BlockingQueue接口：http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/BlockingQueue.html

ThreadFactory接口： http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/ThreadFactory.html

RejectedExecutionHandler：http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/RejectedExecutionHandler.html

ThreadPoolExecutor提供了一系列参数来配置线程池，通过不同的参数可以创建不同的线程池：

1.corePoolSize：核心线程数，默认情况下，核心线程会在线程中一直存活；
2.maximumPoolSize：最大线程数，当活动线程数达到这个数值后，后续的任务将会被阻塞；
3.keepAliveTime：非核心线程闲置时的超时时长，超过这个时长，闲置的非核心线程就会被回收；
4.unit：用于指定keepAliveTime参数的时间单位，有TimeUnit.MILLISECONDS、TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MINUTES等；
5.workQueue：任务队列，通过线程池的execute方法提交的Runnable对象会存储在这个参数中；
6.threadFactory：线程工厂，为线程池提供创建新线程的功能。它是一个接口，它只有一个方法Thread newThread(Runnable r)；
7.RejectedExecutionHandler：当线程池无法执行新任务时，可能是由于任务队列已满或者是无法成功执行任务，这个时候就会调用这个Handler的rejectedExecution方法来通知调用者，默认情况下，rejectedExecution会直接抛出个rejectedExecutionException。

ThreadPoolExecutor执行任务的规则：
1.如果线程池中的线程数未达到核心线程的数量，那么会直接启动一个核心线程来执行任务；
2.如果线程池中的线程数量已经达到或者超过核心线程的数量，那么任务会被插入到任务队列中排队等待执行；
3.如果在步骤2中无法将任务插入到的任务队列中，可能是任务队列已满，这个时候如果线程数量没有达到规定的最大值，那么会立刻启动非核心线程来执行这个任务；
4.如果步骤3中线程数量已经达到线程池规定的最大值，那么就拒绝执行此任务，ThreadPoolExecutor会调用RejectedExecutionHandler的rejectedExecution方法来通知调用者。

使用示例：

1. public final classThreadUtils{
2.     privatestatic final String TAG =ThreadUtils.class.getSimpleName();
3.  
4.     publicstaticThreadPoolExecutor newCachedThreadPool(final String name){
5.         returnnewThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,
6.                 60L,TimeUnit.SECONDS,
7.                 newSynchronousQueue<Runnable>(),
8.                 newCounterThreadFactory(name),
9.                 newLogDiscardPolicy());
10.     }
11.  
12.     publicstaticThreadPoolExecutor newFixedThreadPool(final String name,int nThreads){
13.         returnnewThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
14.                 0L,TimeUnit.MILLISECONDS,
15.                 newLinkedBlockingQueue<Runnable>(),
16.                 newCounterThreadFactory(name),
17.                 newLogDiscardPolicy());
18.     }
19.  
20.     publicstaticThreadPoolExecutor newSingleThreadExecutor(final String name){
21.         return newFixedThreadPool(name,1);
22.     }
23.  
24.     publicstaticclassLogDiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler{
25.  
26.         publicLogDiscardPolicy(){
27.         }
28.  
29.         publicvoid rejectedExecution(Runnable r,ThreadPoolExecutor e){
30.             LogUtils.v(TAG,"rejectedExecution() "+ r +" is discard.");
31.         }
32.     }
33.  
34.     publicstaticclassCounterThreadFactory implements ThreadFactory{
35.         privateint count;
36.         privateString name;
37.  
38.         publicCounterThreadFactory(String name){
39.             this.name =(name == null ?"Android": name);
40.  
41.         }
42.  
43.         @Override
44.         publicThread newThread(Runnable r){
45.             Thread thread =newThread(r);
46.             thread.setName(name +"-thread #"+ count++);
47.             return thread;
48.         }
49.     }
50. }

代码来源：https://github.com/DoingLee/Android-Next/edit/master/core/src/main/java/com/mcxiaoke/next/utils/ThreadUtils.java

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