Android的线程和线程池

线程在Android中是一个很重要的概念，从用途上来说，线程分为主线程和子线程，主线程主要处理和界面相关的事情，而子线程则往往用于执行耗时操作。在Android中扮演线程角色的还有很多，比如AsyncTask和IntentService，同时HandlerThread也是一种特殊的线程，但他们本质都是传统的线程。AsyncTask底层用到了线程池，对于IntentService和HandlerThread来说，它们的底层则直接使用了线程。

不同形式的线程虽然都是线程，但是它们具有不同的特性和使用场景。AsyncTask封装了线程池和Handler，它主要是为了方便开发者在子线程中更新UI，HandlerThread是一中消息循环的线程，在它的内部可以使用Handler。IntentService是一个服务，系统对其进行了封装使其可以更方便地执行后台任务，IntentService内部采用HandlerThread来执行任务，当任务执行完毕后IntentService会自动退出。

在操作系统中，线程是操作系统的调度的最小单元，同时线程又是一种受限的系统资源，即线程不可能无限制地产生，并且线程的创建和销毁都会相应的开销。如果一个进程中频繁地创建和销毁线程，这显然不是高效的做法，正确的做法是采用线程池，在这个线程池中会缓存一定数量的线程，通过线程池就可以避免因为频繁创建和销毁线程所带来的系统开销。

AsyncTask

AsyncTask是一种轻量级的异步任务类，它可以在线程池中执行后台任务，然后把执行的进度和最终结果传递给主线程并在主线程中更新UI。从实现上来说，AsyncTask封装了Thread和Handler，通过AsyncTask可以更加方便地执行后台任务以及在主线程中访问UI，但是AsyncTask并不适合进行特别耗时的后台任务，对于特别耗时的任务来说，用线程池比较好点。

AsyncTask提供了4个核心方法：

onPreExecute()，在主线程中执行，在异步任务执行之前，次方法会被调用，做一些准备工作。

doInBackground(Params…params)，在线程池中执行，次方法用于执行异步任务，params参数表示异步任务的输入参数。

onProgressUpdate(Progress…values)，在主线程中执行，当后台任务的执行进度发生改变时此方法会被调用。

onPostExecute(Result result)，在主线程中执行，在异步任务执行之后，此方法会被调用。

看下源码:

从中我们知道了，线程池中线程的数量跟CPU内核多少有关，在一个处理队列中最多只有128个，这个并发数超过就会报异常，同时源码里也看到，是通过sHandler发送一个MESSAGE_POST_RESULT的消息进行最终处理的。

sHandler是一个静态的Handler对象，为了能够将执行环境切换到主线程，这就要求sHandler这个对象必须在主线程中创建。由于静态成员会在加载类的时候进行初始化，因此这就变相要求AsyncTask的类必须在主线程中加载，否则同一个进程中的AsyncTask都无法正常工作。

还有一点要注意下，从Android 3.0开始，默认情况下AsyncTask是串行执行的。但在Android 3.0之前是并行执行的。

HandlerThread

HandlerThread继承了Thread，它是一种可以使用Handler的Thread，它的实现很简单，就在run方法中通过Looper.prepare()来创建消息队列，并通过Looper.loop()来开启消息循环，这样在实际的使用中就允许在HandlerThread中创建Handler。看下源代码：

IntentService

IntentService是一种特殊的Service，它继承了Service并且它是一种抽象类，因此必须创建它的子类才能使用IntentService。IntentService可用于执行后台耗时的任务，当任务执行后它会自动停止，同时由于IntentService是服务的原因，这导致他的优先级比单纯的线程要高很多，所以IntentService比较适合执行一些高优先级的后台任务，因为它的优先级高不容易被系统杀死。看下源码：

线程池的优点：

重用线程池中的线程，避免因为线程的创建和销毁所带来的性能开销。

能有效控制线程池中的最大并发数，避免大量的线程之间因为互相抢占系统资源而导致的阻塞现象。

能够对线程进行简单的管理，并提供定时执行以及指定间隔循环执行等功能。

Android中的线程池的概念来源于Java中的Executor，Executor是一个接口，真正的线程池的实现为ThreadPoolExecutor。ThreadPoolExecutor提供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，从线程池的功能特性来说，线程池主要分为4类。

ThreadPoolExecutor执行任务时大致遵循以下规则：

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。

如果在步骤2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经满了， 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。

如果步骤3的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。

线程池主要有4类：

FixThreadPool：这是一种线程数量固定的线程池，当线程处于空闲的时候，并不会被回收，除非线程池被关闭了。

CachedThreadPool：这是一种线程数量不定的线程池，它只有非核心线程，并且最大线程数为Integer.MAX_VALUE。

ScheduledThreadPool：它的核心线程数量是固定的，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。

SingleThreadExecutor：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。

源于对掌握的Android开发基础点进行整理，罗列下已经总结的文章，从中可以看到技术积累的过程。

1，Android系统简介

2，ProGuard代码混淆

3，讲讲Handler+Looper+MessageQueue关系

4，Android图片加载库理解

5，谈谈Android运行时权限理解

6，EventBus初理解

7，Android 常见工具类

8，对于Fragment的一些理解

9，Android 四大组件之 " Activity "

10，Android 四大组件之" Service "

11，Android 四大组件之“ BroadcastReceiver "

12，Android 四大组件之" ContentProvider "

13，讲讲 Android 事件拦截机制

14，Android 动画的理解

15，Android 生命周期和启动模式

16，Android IPC 机制

17，View 的事件体系

18，View 的工作原理

19，理解 Window 和 WindowManager

20，Activity 启动过程分析

21，Service 启动过程分析

22，Android 性能优化

23，Android 消息机制

24，Android Bitmap相关

25，Android 线程和线程池

26，Android 中的 Drawable 和动画

27，RecylerView 中的装饰者模式

28，Android 触摸事件机制

29，Android 事件机制应用

30，Cordova 框架的一些理解

31，有关 Android 插件化思考

32，开发人员必备技能——单元测试