Android 线程池全解析

什么是线程池

  • 我们都知道线程是什么,但是一提到线程池,给人的第一个感觉就是一堆线程,这样的理解其实不太对,线程池可以只有一个线程,也可以有多个线程,而线程池最大的作用是管理和复用线程。一提到管理线程,我们都知道线程池可以帮我们创建线程,也可以帮我们销毁线程。但是一提到复用线程,相信大多数人都愣了,要知道 Thread.start 执行完 Runnable.run 方法之后线程就自动停止了,也就是说 Thread 对象只能调用一次 start 方法,那么在这种情况下线程池是如何复用线程的呢?

  • 都说源码是最好的老师,接下来让我们通过源码来看看这葫芦里面卖的什么药

线程池的原理

  • 我们还是从线程池的写法入手源码
  • 在线程池的执行方法中,我们发现了一个出现频率很高的 API,接下来让我们看看这句代码干了什么事
  • 我们可以看到,线程池拿到任务之后丢给了 Worker 类处理
  • 进 Worker 类一看,不看不知道,一看吓一跳,这个类还创建了 Thread 对象
  • 有一个非常重要细节,就是创建线程的时候,传入的并不是我们给线程池的那个 Runnable 对象,而是 Worker 对象本身,也就是说线程 start 的时候,Worker 类的 run 方法会被执行
  • 在这里可以看到我们刚刚传入 Runnable 对象,然后开启了一个 while 循环,循环的意思是:只要 task 对象不为空,那么就会一直调用 task = getTask(),直到获取到的 task 对象为空了才会停止循环

  • 那么 getTask 方法里面到底干了什么,让我们接着看

  • 通过这两段代码,我们可以得知,getTask 其实就是往阻塞队列中取出 Runnable 对象
  • 通过这些,我们可以得出,线程池复用线程的原理,创建 Thread 对象的时候传入的不是我们的 Runnable 对象,而是通过线程池自定义的 Runnable 类,这个类主要的作用不仅是执行我们的 Runnable 对象,当我们传入的任务被某个线程执行完毕之后,它还会遍历阻塞队列中其他未执行的任务,这样就能达到一个线程执行多个 Runnable 对象的效果,这个就是线程池复用线程的原理。

什么时候该用线程池

  • 通过源码我们了解到了线程池的工作机制,那么问题来了,什么情况下该用线程池,什么情况下不该用线程池?

  • 这个问题其实很简单,源码已经告诉我们答案了,当线程池中只有一个线程并且只执行一次任务的时候,我们可以考虑不用线程池,直接创建 Thread 对象来执行这个任务。

  • 也就是说线程池的生命周期只有单个任务的情况下,没有任何优势可言,但是如果在多任务同时并发的情况下,线程池是可以帮我们减少线程数量的,用一句最简单的话来理解就是,用最少的人力干完所有的活,人太少活太多不行,人太多活太少也不行。

线程池核心参数

  • 接下来让我们讲讲创建线程池的几个核心参数
  • corePoolSize 是核心线程数,何为核心线程数?源码注释已经写得很明白了,也就是最小线程数,规定线程池里面最少必须有几个线程在工作,这些核心线程在没有任务可以执行的时候还必须存活着,除非我们设定了核心线程的存活时间,否则这些核心线程永远不会停止工作。
  • maximumPoolSize 是最大线程数,这里面不仅包含了核心线程数,还包含了非核心线程数,那么问题来了,何为非核心线程?

  • 这不得不来场比较了,核心线程和非核心线程最大的区别是:核心线程在没有任务的情况下不会被回收,而非核心线程一旦没有了任务就会被回收。

  • 举一个生活中最常见的例子,我们如果把核心线程比作一个正式工,那么非核心线程就是一个外包工。正式工没活干没事,但如果外包工没活干了的话是要面临被裁员的。

  • workQueue 是阻塞队列,为什么要用队列(Queue),因为队列是先进先出,先进来的任务先取出,最终先进来的任务最先执行完毕的可能性就大,但这还得考虑任务具体的耗时情况而定,在耗时相同的情况下,先进来的任务就先执行完毕。当然这个队列还有其他用处,那就是存放一些未执行的任务,具体有什么作用,可以让我们来一场实验。

  • 实验场景:核心线程数 = 1 ,最大线程数 = 3,开启 for 循环执行 10 个任务,任务内容:sleep 1 秒并打印当前线程名

    • 当阻塞队列容量无限大时,10 个任务只出现 1 个线程在排队执行

    • 当阻塞队列容量设置为 10 个或者 9 个时,10 个任务也是只出现 1 个线程在排队执行

    • 当阻塞队列容量设置为 8 个时,10 个任务出现了 2 个线程在并发执行

    • 当阻塞队列容量设置为 7 个时,10 个任务出现了 3 个线程在并发执行

    • 当阻塞队列容量设置为 6 个时,线程池抛出异常,表示拒绝执行任务

  • 实验结论:往线程池添加一个新的任务时,如果核心线程处于空闲状态,任务会直接交由核心线程处理,否则任务会存放到阻塞队列中,当阻塞队列中的任务数量超过设定的最大值时,才会开启非核心线程去执行,如果当前任务总量 > 阻塞队列的最大容量 + 最大线程数时,线程池则会拒绝执行该任务。

  • keepAliveTime 是非核心线程的存活时间,当线程池中的非核心线程没有任务执行的时候,如果超过了指定的时间还是没有执行任何任务的时候,那么这个非核心线程会在超时后被回收掉,如果我们不指定这个时间,那么这些非核心线程将永远不会被回收。

  • 其他参数不是那么重要,这里直接略过不讲,接下来简单介绍一下系统 API 给我们提供的四种线程池。

系统提供的四种线程池

  • 这里创建了一个核心线程数和最大线程数都为 1 的线程池,简单理解这个线程池只有一个线程,正如它的方法名一样(new Single Thread Executor)
  • 这个线程池跟上一个线程池非常像,核心线程数和最大线程数都是用同一个数值,只不过上一个线程池是写死的 1,而这个线程池可以自定义这个数值。
  • 这个线程池没有核心线程数,也没有限制最大线程数,那么可以得出这个线程池里面的线程都是非核心线程,并且还规定了非核心线程的存活时间不能超过 60 秒。
  • 最后一个线程池的特点是:核心线程数是固定的,但不限制最大线程数,非核心线程的闲置时间不能超过 10 毫秒。

  • 了解过后才发现,这四种线程池无非是核心线程数、最大线程数、非核心线程的存活时间这几个参数的定义上徘徊

Android 技术讨论 Q 群:10047167

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 线程池解析第一章-源码解析线程池解析第二章-线程池源码问题总结 线程池基本介绍 为什么要使用线程池 对于系统和服务...
    不改青铜本色阅读 466评论 0 1
  • 最先学习线程的时候,我有些一带而过,代码倒是看懂了,但是问题也有不少,导致对很多细节不清楚,所以在这多做一些笔记,...
    文茶君阅读 644评论 0 0
  • 概述 多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题,它可以显著减少处理器单元的闲置时间,增加处理器单元的吞吐能...
    Tian_Peng阅读 261评论 0 0
  • 什么是线程池 线程池实际上就是一个线程缓存集合,负责对线程进行统一分配、调优和调度。线程是稀缺资源,它的创建与销毁...
    九点半的马拉阅读 246评论 0 0
  • 久违的晴天,家长会。 家长大会开好到教室时,离放学已经没多少时间了。班主任说已经安排了三个家长分享经验。 放学铃声...
    飘雪儿5阅读 7,474评论 16 22