day3 線程

線程基礎知識

線程狀态

線程可以有如下6中狀态

• New(新建立)
• Runable（可運作）
• Blocked(被阻塞)
• Waiting(等待)
• Timed waiting(計時等待)

• Terminated(被終止)

  可調用用getState（）方法擷取目前狀态

新建立線程

比如new Thread（r）,該線程還沒有開始運作，意味着它的狀态為new。

可運作線程

一旦調用start方法，線程處于runable狀态，一個可運作的線程可能正在運作也可能沒有運作，這取決與作業系統給線程提供運作的時間。一旦一個線程開始運作，它不必始終都在運作，事實上，運作過程中，它可能會被中斷，而中斷的目的就是讓其他線程獲得運作機會，線程排程的細節依賴于作業系統提供的服務。搶占式排程系統給每一個可運作線程一個時間片來執行任務，當時間片用完，作業系統剝奪該線程的運作權，并給另一個線程運作機會。

被阻塞線程和等待線程

當線程被阻塞或等待線程時，它暫時不活動。它不運作任何代碼且消耗最少的資源，知道線程排程器激活它。細節取決于它是怎樣達到非活動狀态的。

• 當一個線程試圖擷取一個内部的對象鎖，而該鎖被其它線程所有，則該線程進入阻塞狀态，當其它線程釋放該鎖，并且線程排程器允許本線程持有它的時候，該線程将變成非阻塞狀态。
• 當線程等待另一個線程通知排程器一個條件時，它自己進入等待狀态。
  • 調用Object.wait方法或Thread.join方法
  • 等待java.util.concurrent庫中的Lock或Condition時
• 有幾個方法有一個逾時參數。調用它們導緻線程進入計時等待狀态。這一狀态将一直保持到逾時期滿或者接收到适當的通知。帶有逾時期參數的方法有Thread.sleep和Object.wait,Thread.join,Lock.tryLock以及Condition.await的計時版。

被終止的線程

線程因如下兩個原因之一而被終止：

• 因為run方法正常退出而死亡
• 因為一個沒有捕獲的異常終止了run方法而意外死亡

可以調用線程的stop方法殺死線程，該方法抛出一個ThreadDeath錯誤對象，由此殺死對象，但是，stop方法已經過時，不要再自己的代碼中調用這個方法。

線程屬性

包括：線程優先級，守護線程，線程組以及處理未捕獲異常的處理器

線程優先級

每一個線程有一個優先級。預設情況下，一個線程繼承它的父線程的優先級。可以用setPriority方法提高或降低任何一個線程的優先級，範圍是MIN_PRIORITY(1)與MAX_PRIORITY(10)之間的任何值。NORM_PRIORITY被定義為5.

每當線程排程器有機會選擇新線程時，它首先會選擇具有較高優先級的線程。

守護線程

可以通過t.setDaemon(true)将線程轉換為守護線程，守護線程的唯一用途是為其它線程提供服務。計時線程就是一個例子，它定時地發送“計時器滴答”信号給其它線程或清空過時的高速緩存項的線程。當隻剩下守護線程時，虛拟機就退出了，由于如果隻剩下守護線程，就沒必要繼續運作程式了。

未捕獲異常處理器

線程的run方法不能抛出任何被檢測的異常，但是，不被檢測的異常會導緻線程終止，在這種情況下，線程就死亡了。

不需要任何catch字句就可以來處理可被傳播的異常，相反，就線上程死亡之前，異常被傳遞到一個用于未捕獲異常的處理器，該處理器必須屬于一個實作Thread.UncaughtExceptionHandler接口的類，這個接口隻要一個方法：void uncaughtException(Thread t,Throwable e),可以用setUncaughtExceptionHandler為任何線程安裝一個處理器，也可以用Thread類的setDefaultUncaughtExceptionHandler()為所有線程安裝一個預設的處理器。

如果不安裝預設的處理器，預設的處理器為空

同步

在大多數多線程應用中，兩個或兩個以上的線程需要共享對同一資料的存取。根據各線程通路資料的次序，可能會産生訛誤的對象，這種情況成為競争條件。如果并發的每個線程對共享資料的操作源于塊不是原子操作，即它實際上編譯後是多個虛拟機指令，比如說增值指令是由幾條指令組成的，那麼執行它們的線程可以在任何一條指令點上被中斷。

鎖對象

有兩種機制防止代碼塊并發通路的幹擾。

• Java語言提供一個synchronized關鍵字，并且Java SE 5.0引入了ReentrantLock類。synchronized關鍵字自動提供一個鎖以及相關的“條件”，對于大多數需要顯示鎖的情況很便利。
• java.util.concurrent架構

myLock.lock();//a ReentrantLock object
try{
  critical section
}
finally{
    myLock.unlock();//make sure the lock is unlocked even if an exception is thrown
 }
           

這一結構確定任何時刻隻有一個線程進入臨界區，一旦一個線程封鎖了對象，其它任何線程都無法通過lock語言。當其它線程調用lock時，他們被阻塞，知道第一個線程釋放鎖對象。

android 的消息機制

android的消息機制主要是指handler的運作機制，handler的運作需要底層的MessageQueue和Looper的支撐。MessageQueue是消息隊列，内部儲存了一組消息，以隊列的形式對外提供插入和删除的工作，MessageQueue隻是個消息的存儲單元，它不能去處理消息，而Looper就可以以無限循環的形式去查找是否有新消息，如果有的話就處理，沒有的話就一直等待着。Handler建立的時候會采用目前線程的Looper來構造消息循環系統。

具體介紹，這兒有一篇很好的文章，

http://www.jianshu.com/p/d88e1af5100f

什麼姿勢開線程？

new thread()

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {

            }
        }).start();
           

優點：這種方式簡單粗暴，是Android系統中開線程最簡單的方式，也隻能應用于最簡單的場景，簡單卻伴随着不少的隐患。

缺點：

• 僅僅是啟動了一個新的線程，沒有任務的概念，不能做狀态的管理
• Runnable作為匿名内部類還持有了外部類的引用，先線程退出之前，改引用會一直存在，阻礙外部類對象被GC回收，在一段時間内造成記憶體洩漏。
• 沒有線程切換的接口，要傳遞處理結果到UI線程的話，需要些額外的線程切換代碼。

ThreadPoolExecutor 線程池

優點：

• 重用線程池中的線程， 避免因為線程的建立和銷毀所帶來的性能開銷.
• 有效控制線程池中的最大并發數，避免大量線程之間因為互相搶占系統資源而導緻的阻塞現象.
• 能夠對線程進行簡單的管理，可提供定時執行和按照指定時間間隔循環執行等功能.

AsyncTask

public class MyAsyncTask extends AsyncTask {

       @Override
       protected Object doInBackground(Object[] params) {
           return null;
       }

       @Override
       protected void onPreExecute() {
           super.onPreExecute();
       }

       @Override
       protected void onPostExecute(Object o) {
           super.onPostExecute(o);
       }
   }
           

• 幾處回調裡可以有機會去中斷任務，在任務狀态的管理上較之Thread()方式更為靈活，AsyncTask的cancel()方法并不會終止任務的執行，開發者需要自己去檢查cancel的狀态值來決定是否中止任務。
• 線程優先級為background，對UI線程的執行影響極小。
• AsyncTask也有隐式的持有外部類對象引用的問題，需要特别注意防止出現意外的記憶體洩漏。
• AsyncTask由于在不同的系統版本上串行與并行的執行行為不一緻，被不少開發者所诟病，這确實是硬傷，絕大部分的多線程場景都需要明确任務是串行還是并行。

HandlerThread

HandlerThread将Handler，Thread，Looper，MessageQueue幾個概念相結合。Handler是線程對外的接口，所有新的message或者runnable都通過handler post到工作線程。Looper在MessageQueue取到新的任務就切換到工作線程去執行。不同的post方法可以讓我們對任務做精細的控制，什麼時候執行，執行的順序都可以控制。HandlerThread最大的優勢在于引入MessageQueue概念，可以進行多任務隊列管理。

特點：

• HandlerThread背後隻有一個線程，任務是串行執行的。
• HandlerThread産生的線程會一直存活，Looper會在該線程中持續的檢查MessageQueue。
• 較之Thread，AsyncTask需要寫更多的代碼，但在實用性，靈活性，安全性上都有更好的表現。

IntentService

它相當于是Service和HandlerThread的結合體，就是在Service裡面開了個線程，隻是在所有的Message處理完畢之後，工作線程會自動結束，然後Service也會銷毀。

Rxjava

觀察者與被觀察者模式，兩個角色可以在不同的線程執行。