android线程池--ThreadPoolExecutor
2016-06-20 11:30
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ThreadPoolExecutor
ThreadPoolExecutor 是线程池的真正实现,它的构造方法提供了一系列参数来配置线程池这些参数直接影响到线程池的功能特性
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueu, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)
解释一下参数
corePoolSize:线程池的核心线程数,核心线程会在线程池中一直存活,即便他们处于闲置状态,如果将ThreadPoolExecutor 的 allowCoreThreadTimeOut 属性设置为true,那么闲置的核心线程在等待新任务到来时会有超时策略,这个时间间隔由keepAliveTime所指定,当等待时间超过
keepAliveTime所指定的时间时,核心线程就会被终止
maximumPoolSize:线程池所能容纳的最大线程数,当活动线程数达到这个数值后,后续的新任务会被堵塞
keepAliveTime:非核心线程闲置时的超出时长,非核心线程就被回收,当ThreadPoolExecutor 的 allowCoreThreadTimeOut 属性设置为true 时,keepAliveTime同样会作用于核心线程
unit:用于指定keepAliveTime 参数的时间单位,这是一个枚举,常用的有TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)、TimeUnit.SECONDS(秒)以及TimeUnit.MINUTES(分钟)等
workQueue:线程池中的任务队列,通过线程池的execute方法提交的Runnable对象会存储在这个参数中
threadFactory:线程工厂,为线程池提供创建新线程的功能,ThreadFactory是一个接口,它只有一个方法:Thread newThread(Runnable r);
handler:当线程池无法执行新任务时,这可能是由于任务队列已满或者是无法执行任务,这个时候ThreadPoolExecutor 会调用 handler 的 rejectedExecution 方法来通知调用者,默认情况下rejectedExecution 方法会直接抛出一个RejectedExecutionException 异常
ThreadPoolExecutor 执行任务时大致遵循如下规则:
如果线程池中的线程数量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.如果第二步骤中无法将任务插入到任务队列中,这往往是由于任务队列已满,这个时候如果线程数量未达到线程池规定的最大值,那么会立刻启动一个非核心线程来执行任务
4.如果步骤3中线程数量已经到达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
在AsyncTask 能看到线程池的配置情况
private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1; private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1; private static final int KEEP_ALIVE = 1; private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() { private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1); public Thread newThread(Runnable r) { return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement()); } }; private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128); /** * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel. */ public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
corePoolSize:线程池的核心线程数等于CPU核心数 + 1;
maximumPoolSize:线程池所能容纳的最大线程数为 CPU核心数的2倍 + 1;
keepAliveTime:非核心线程闲置时的超时时长为1秒,核心线程无超时机制;
unit:用于指定keepAliveTime 参数的时间的单位为TimeUnit.SECONDS(秒)
workQueue:线程池中的任务队列的容量为128;
线程池的分类:
共分为四种:FixedThreadPool、
CachedThreadPool、
ScheduledThreadPool、
SingleThreadExecutor
FixedThreadPool:
通过 Executors.newFixedThreadPool(number); 方法创建,它是一种线程数量固定的线程池,当线程处于空闲状态时,它们并不会被回收,除非线程池被关闭了。当所有的线程都处于活动状态时,新任务都会处于等待状态,直到有线程空闲出来。由于 FixedThreadPool只有核心线程并且这些核心线程不会被回收,这意味着它能够更加速地响应外界的请求。源码:
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) { return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, newLinkedBlockingQueue<Runnable>()); }
CachedThreadPool:
通过Executors.newCachedThreadPool();方法创建。它是一种线程数量不定的线程池,它只有非线程,并且其最大线程数为Integer.MAX_VALUE,由于Integer.MAX_VALUE是一个很大的数,实际上就相当于最大的线程数可以任意大,如果线程池中的线程都处于活动状态时,线程池会创建新的线程处理新任务,否则就会利用空闲的线程来处理新任务,线程池中的线程都会有超时机制,时长为60秒,超过这个时间闲置的线程就会被回收,和FixedThreadPool不同是,CachedThreadPool的任务队列其实相当于一个空集合,这类线程池比较时候执行大量的耗时较少的任务,当整个线程池都处于闲置状态时,线程池中的线程都会超时而被停止,这个时候CachedThreadPool中实际上是没有任何线程的,它几乎是不占用任何系统资源的源码:
public static ExecutorService newCachedThreadPool() { return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>()); }
ScheduledThreadPool
通过Executors.newScheduledThreadPool(number); 方法来创建,它的核心线程数是固定的,而非核心线程数是没有限制的,并且当非核心线程闲置时会被立即回收,ScheduledThreadPool这类线程池主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务源码:
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) { return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize); }
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) { super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue()); }
ScheduledThreadPool 继承ThreadPoolExecutor super 就是ThreadPoolExecutor
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) { this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler); }
SingleThreadExecutor
通过Executors.newSingleThreadExecutor(); 方法创建的,这类线程池内部只有一个核心线程,它确保所有的任务都在同一个线程中按顺序执行,SingleThreadExecutor的意义在于统一所有的外界任务到一个线程中,这使得在这些任务之间不需要处理线程同步的问题源码:
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }
四大线程池的使用:
private void runThreadPool() { /** * 要执行的操作 */ Runnable command = new Runnable() { @Override public void run() { Log.d(TAG, "runThreadPool"); } }; ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(4); fixedThreadPool.execute(command); ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); cachedThreadPool.execute(command); ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(4); // 2000ms后执行command scheduledThreadPool.schedule(command, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS); // 延迟10ms后,每隔1000ms执行一次command scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(command, 10, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS); ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); singleThreadExecutor.execute(command); }
ExecutorService 常见方法
这里有几种不同的方式让你将任务委托给一个 ExecutorService:execute(Runnable)
submit(Runnable)
submit(Callable)
invokeAny(…)
invokeAll(…)
execute(Runnable)
方法 execute(Runnable) 接收一个 java.lang.Runnable 对象作为参数,并且以异步的方式执行它。如下是一个使用 ExecutorService 执行 Runnable 的例子:ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); executorService.execute(new Runnable() { public void run() { System.out.println("Asynchronous task"); } });
executorService.shutdown()
使用executorService.shutdown()这种方式没有办法获取执行 Runnable 之后的结果,如果你希望获取运行之后的返回值,就必须使用 接收 Callable 参数的 execute() 方法,后者将会在下文中提到。
submit(Runnable)
submit(Runnable)
方法 submit(Runnable) 同样接收一个Runnable 的实现作为参数,但是会返回壹個 Future 对象。这個 Future 对象可以用于判断 Runnable 是否结束执行。如下是壹個 ExecutorService 的 submit() 方法的例子:Future future = executorService.submit(new Runnable() { public void run() { System.out.println("Asynchronous task"); } }); //如果任务结束执行则返回 null System.out.println("future.get()=" + future.get()); submit(Callable)
submit(Callable)
方法submit(Callable)和方法
submit(Runnable)比较类似,但是区别则在于它们接收不同的参数类型。Callable 的实例与 Runnable 的实例很类似,但是 Callable 的 call() 方法可以返回一个结果。方法 Runnable.run() 则不能返回结果。
Callable 的返回值可以从方法 submit(Callable) 返回的 Future 对象中获取。如下是一个 ExecutorService Callable 的样例:
Future future = executorService.submit(new Callable(){ public Object call() throws Exception { System.out.println("Asynchronous Callable"); return "Callable Result"; } }); System.out.println("future.get() = " + future.get());
上述样例代码会输出如下结果:
Asynchronous Callable
future.get() = Callable Result
inVokeAny()
invokeAny()
方法 invokeAny() 接收一个包含 Callable 对象的集合作为参数。调用该方法不会返回 Future 对象,而是返回集合中某一个 Callable 对象的结果,而且无法保证调用之后返回的结果是哪一个 Callable,只知道它是这些 Callable 中一个执行结束的 Callable 对象。如果一个任务运行完毕或者抛出异常,方法会取消其它的 Callable 的执行。
以下是一个样例:
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>(); callables.add(new Callable<String>() { public String call() throws Exception { return "Task 1"; } }); callables.add(new Callable<String>() { public String call() throws Exception { return "Task 2"; } }); callables.add(new Callable<String>() { public String call() throws Exception { return "Task 3"; } }); String result = executorService.invokeAny(callables); System.out.println("result = " + result); executorService.shutdown();
以上样例代码会打印出在给定的集合中的某壹個 Callable 的返回结果。我尝试运行了几次,结果都在改变。有时候返回结果是”Task 1”,有时候是”Task 2”,等等。
invokeAll()
方法 invokeAll() 会调用存在于参数集合中的所有 Callable 对象,并且返回一个包含 Future 对象的集合,你可以通过这个返回的集合来管理每個 Callable 的执行结果。需要注意的是,任务有可能因为异常而导致运行结束,所以它可能并不是真的成功运行了。但是我们没有办法通过 Future 对象来了解到这個差异。
以下是一个代码样例:
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>(); callables.add(new Callable<String>() { public String call() throws Exception { return "Task 1"; } }); callables.add(new Callable<String>() { public String call() throws Exception { return "Task 2"; } }); callables.add(new Callable<String>() { public String call() throws Exception { return "Task 3"; } }); List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(callables); for(Future<String> future : futures){ System.out.println("future.get = " + future.get()); } executorService.shutdown();
关闭 ExecutorService
shutdown() 方法:此方法并不会马上关闭,而是不再接收新的任务,所有的线程结束执行当前任务,ExecutorService才会真的关闭shutdownNow() 方法:立即关闭,这个方法会尝试马上关闭所有正在执行的任务,并且跳过所有已经提交但是还没有运行的任务,但是对于正在执行的任务是否能够成功关闭他是无法保证的
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