完全解析Android多線程中線程池ThreadPool的原理和使用

2019-12-12 00:58:32

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供稿：網友

前言對于多線程，大家應該很熟悉。但是，大家了解線程池嗎？今天，我將帶大家全部學習關于線程池的所有知識。

示意圖

1. 簡介

示意圖

2. 工作原理

2.1 核心參數線程池中有6個核心參數，具體如下

示意圖

上述6個參數的配置決定了線程池的功能，具體設置時機 = 創建線程池類對象時傳入

ThreadPoolExecutor類 = 線程池的真正實現類
開發者可根據不同需求配置核心參數，從而實現自定義線程池

// 創建線程池對象如下// 通過 構造方法 配置核心參數  Executor executor = new ThreadPoolExecutor(                        CORE_POOL_SIZE,                       MAXIMUM_POOL_SIZE,                       KEEP_ALIVE,                       TimeUnit.SECONDS,                        sPoolWorkQueue,                       sThreadFactory                         );// 構造函數源碼分析  public ThreadPoolExecutor (int corePoolSize,                int maximumPoolSize,                long keepAliveTime,                TimeUnit unit,                BlockingQueue<Runnable workQueue>,                ThreadFactory threadFactory )

注：Java 里已內置4種常用的線程池（即已經配置好核心參數），下面會詳細說明

2.2 內部原理邏輯

當線程池運行時，遵循以下工作邏輯

示意圖

3. 使用流程

線程池的使用流程如下

// 1. 創建線程池  // 創建時，通過配置線程池的參數，從而實現自己所需的線程池  Executor threadPool = new ThreadPoolExecutor(                       CORE_POOL_SIZE,                       MAXIMUM_POOL_SIZE,                       KEEP_ALIVE,                       TimeUnit.SECONDS,                       sPoolWorkQueue,                       sThreadFactory                       );  // 注：在Java中，已內置4種常見線程池，下面會詳細說明// 2. 向線程池提交任務：execute（）  // 說明：傳入 Runnable對象    threadPool.execute(new Runnable() {      @Override      public void run() {        ... // 線程執行任務      }    });// 3. 關閉線程池shutdown()  threadPool.shutdown(); // 關閉線程的原理 // a. 遍歷線程池中的所有工作線程 // b. 逐個調用線程的interrupt（）中斷線程（注：無法響應中斷的任務可能永遠無法終止） // 也可調用shutdownNow（）關閉線程：threadPool.shutdownNow（） // 二者區別： // shutdown：設置 線程池的狀態 為 SHUTDOWN，然后中斷所有沒有正在執行任務的線程 // shutdownNow：設置 線程池的狀態 為 STOP，然后嘗試停止所有的正在執行或暫停任務的線程，并返回等待執行任務的列表 // 使用建議：一般調用shutdown（）關閉線程池；若任務不一定要執行完，則調用shutdownNow（）

4. 常見的4類功能線程池

根據參數的不同配置，Java中最常見的線程池有4類：

定長線程池（FixedThreadPool）定時線程池（ScheduledThreadPool ）可緩存線程池（CachedThreadPool）單線程化線程池（SingleThreadExecutor）

即對于上述4類線程池，Java已根據應用場景配置好核心參數

4.1 定長線程池（FixedThreadPool）特點：只有核心線程 & 不會被回收、線程數量固定、任務隊列無大小限制（超出的線程任務會在隊列中等待）應用場景：控制線程最大并發數具體使用：通過 Executors.newFixedThreadPool() 創建示例：

// 1. 創建定長線程池對象 & 設置線程池線程數量固定為3ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);// 2. 創建好Runnable類線程對象 & 需執行的任務Runnable task =new Runnable(){ public void run(){  System.out.println("執行任務啦");   }  };// 3. 向線程池提交任務：execute（）fixedThreadPool.execute(task);// 4. 關閉線程池fixedThreadPool.shutdown();

4.2 定時線程池（ScheduledThreadPool ）特點：核心線程數量固定、非核心線程數量無限制（閑置時馬上回收）應用場景：執行定時 / 周期性任務使用：通過Executors.newScheduledThreadPool()創建示例：

// 1. 創建 定時線程池對象 & 設置線程池線程數量固定為5ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);// 2. 創建好Runnable類線程對象 & 需執行的任務Runnable task =new Runnable(){    public void run(){       System.out.println("執行任務啦");     }  };// 3. 向線程池提交任務：schedule（）scheduledThreadPool.schedule(task, 1, TimeUnit.SECONDS); // 延遲1s后執行任務scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(task,10,1000,TimeUnit.MILLISECONDS);// 延遲10ms后、每隔1000ms執行任務// 4. 關閉線程池scheduledThreadPool.shutdown();

4.3 可緩存線程池（CachedThreadPool）特點：只有非核心線程、線程數量不固定（可無限大）、靈活回收空閑線程（具備超時機制，全部回收時幾乎不占系統資源）、新建線程（無線程可用時）

任何線程任務到來都會立刻執行，不需要等待

應用場景：執行大量、耗時少的線程任務使用：通過Executors.newCachedThreadPool()創建示例：

// 1. 創建可緩存線程池對象ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();// 2. 創建好Runnable類線程對象 & 需執行的任務Runnable task =new Runnable(){ public void run(){    System.out.println("執行任務啦");      }  };// 3. 向線程池提交任務：execute（）cachedThreadPool.execute(task);// 4. 關閉線程池cachedThreadPool.shutdown();//當執行第二個任務時第一個任務已經完成//那么會復用執行第一個任務的線程，而不用每次新建線程。

4.4 單線程化線程池（SingleThreadExecutor）

特點：只有一個核心線程（保證所有任務按照指定順序在一個線程中執行，不需要處理線程同步的問題）

應用場景：不適合并發但可能引起IO阻塞性及影響UI線程響應的操作，如數據庫操作，文件操作等

使用：通過Executors.newSingleThreadExecutor()創建示例：

// 1. 創建單線程化線程池ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();// 2. 創建好Runnable類線程對象 & 需執行的任務Runnable task =new Runnable(){ public void run(){    System.out.println("執行任務啦");      }  };// 3. 向線程池提交任務：execute（）singleThreadExecutor.execute(task);// 4. 關閉線程池singleThreadExecutor.shutdown();

4.5 常見線程池總結 & 對比

示意圖