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Android线程与线程池

时间:2016-05-30 15:49:33      阅读:349      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一.特殊的线程

1.AsynTask

底层用到了线程池,封装了线程池和Handler,主要是为了方便开发者在子线程中更新UI

2.IntentService(不完整???

内部采用HandlerThread来执行任务,当任务执行完毕后IntentService会自动退出,底层直接使用了线程(从任务执行的角度来看,IntentService的作用很像一个后台线程,但是IntentService是一种服务,他不容易被系统杀死从而可以尽量保证任务的执行)

3.HandlerThread

是一种具有消息循环的线程,在它的内部可以使用Handler,底层直接使用了线程

 

二.Android中的线程形态

 1.1 参数及方法介绍

1.AsyncTask是一个抽象的泛型类,它提供了Params,ProgressResult这三个泛型参数,其中Params表示参数的类型Progress表示后台任务的执行进度的类型,而Result则表示后台任务的返回结果的类型

如果AsyncTask确实不需要传递具体的参数,那么这三个泛型参数可以用Void来代替,AsyncTask这个类的声明如下所示。

 

public abstract class AsyncTask<Params ,Progress ,Result>

 

(1)onPreExecute

在主线程执行,在异步任务执行之前,此方法会被调用,一般可用于做一些准备工作

 

(2)doInBackground(Params...params)

在线程池中执行,此方法用于执行异步任务,params参数表示异步任务的的输入参数,在此方法中可以通publishProgress方法来更新任务的进度publicProgress方法会调用onProgressUpdate方法。另外此方法需要返回计算结果给onPostExecute

 

(3)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。

 

(4)onPostExecute(Result result)

在主线程中执行,异步任务执行之后,此方法会被调用,其中Result参数是后台任务的返回值,即doInBackgroud的返回值

 

(5)onCancelled

在主线程中执行 异步任务取消时调用,这个时候onPostExecute则不会调用


1.2  AsyncTask在具体的使用过程中也是有一些条件限制

(1)AsyncTask的类必须在主线程中加载,这就意味着第一个访问AsncTask必须发生在主线程,当然这个过程在Android4.1及以上版本中已经被系统已经自动完成。Android5.0的源码中,可以查看ActivityThreadmain方法,他会调用AsyncTaskinit方法,这就满足了AsyncTask的类必须在主线程中进行加载这个条件(为什么要满足这个条件,因为要切回主线程的Handler必须是在主线程中创建,然后这个Handler是AsyncTask的内部静态类,所以这个类必须在主线程加载

(2)AsyncTask的对象必须在主线程中创建

(3)Execute方法必须在UI线程调用

(4)一个AsyncTask对象只能执行一次,即只能调用一次execute方法,否则会报运行异常

(5)在Android1.6之前,AsyncTask是串行执行任务的,Android1.6的时候AsyncTask开始采用线程池里处理并行任务,但是Android3.0开始,为了避免AsyncTask所带来的并发错误,AsyncTask又采用一个线程来串行执行任,尽管如此,在Android3.0以及后续的版本中,我们仍然可以通过AsynTaskexecuteOnExecutor方法并行执行任务

 


1.3源码分析

public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;


@MainThread
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
    return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}

sDefaultExecutor串行的线程池

 

//executeOnExecutor    //1

@MainThread
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
        Params... params) {
    if (mStatus != Status.PENDING) {
        switch (mStatus) {
            case RUNNING:
                throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                        + " the task is already running.");
            case FINISHED:
                throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                        + " the task has already been executed "
                        + "(a task can be executed only once)");
        }
    }

    mStatus = Status.RUNNING;

    onPreExecute();

    mWorker.mParams = params;
    exec.execute(mFuture);

    return this;
}



//2

mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
    @Override
    protected void done() {
        try {
            postResultIfNotInvoked(get());
        } catch (InterruptedException e) {
            android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
        } catch (ExecutionException e) {
            throw new RuntimeException("An error occurred while executing doInBackground()",
                    e.getCause());
        } catch (CancellationException e) {
            postResultIfNotInvoked(null);
        }
    }
};

可以看到把Params封装成FutureTask(这个事并发类在这充当Runnable)对象


最上面写了public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor()
默认用的就是这个线程池



//3

private static class SerialExecutor implements Executor {
    final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
    Runnable mActive;

    public synchronized void execute(final Runnable r) {
        mTasks.offer(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    r.run();
                } finally {
                    scheduleNext();
                }
            }
        });
        if (mActive == null) {
            scheduleNext();
        }
    }

    protected synchronized void scheduleNext() {
        if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
            THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
        }
    }
}

这时候就是把任务队列mTasks

scheduleNext()一个AsyncTask任务执行完后,调用这个来执行下一个AsyncTask



//4

mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
    public Result call() throws Exception {
        mTaskInvoked.set(true);

        Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
        //noinspection unchecked
        Result result = doInBackground(mParams);
        Binder.flushPendingCommands();
        return postResult(result);
    }
};

由于FutureTaskrun方法会调用mWorkercall方法最终会在线程池中执行,在这个方法中先将mTaskInvoked设为true,表示当前任务已经被调用过了,然后执行AsyncTaskdoInBackgroud方法,接着传递给PostResult

 

AsyncTaks中有两个线程池

1.SerialExecutor

用于任务的队列

 

2.THREAD_POOL_EXECUTOR(也叫InternalHandler)

用于将执行环境从线程池切换到主线程


//5

private Result postResult(Result result) {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
            new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
    message.sendToTarget();
    return result;
}


//6

private static Handler getHandler() {
    synchronized (AsyncTask.class) {
        if (sHandler == null) {
            sHandler = new InternalHandler();
        }
        return sHandler;
    }
}


//7

private static class InternalHandler extends Handler {
    public InternalHandler() {
        super(Looper.getMainLooper());
    }

    @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj;
        switch (msg.what) {
            case MESSAGE_POST_RESULT:
                // There is only one result
                result.mTask.finish(result.mData[0]);
                break;
            case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                break;
        }
    }
}

可以看出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1.sHandler这个对象必须在主线程中创建(在哪创建,handler里面的各种函数才能在哪执行,这里需要在主线程)----------->2.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的类必须在主线程创建(因为sHandlerAsyncTask的静态成员变量),否则同一个进程中的AsyncTask都将无法正常工作


//8

private void finish(Result result) {
    if (isCancelled()) {
        onCancelled(result);
    } else {
        onPostExecute(result);
    }
    mStatus = Status.FINISHED;
}
技术分享

1.4简单实验(证明AsyncTaks即可串行也是并行)

public class MainActivity extends Activity implements View.OnClickListener {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        findViewById(R.id.bt_start_task).setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        //串行
        new MyAsyncTask("我是串行task1").execute();
//        new MyAsyncTask("我是串行task2").execute();
//        new MyAsyncTask("我是串行task3").execute();
//        new MyAsyncTask("我是串行task4").execute();
//        new MyAsyncTask("我是串行task5").execute();
//        public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
//            return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
//        }


        //并行
        new MyAsyncTask("我是并行task1").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
        new MyAsyncTask("我是并行task2").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
        new MyAsyncTask("我是并行task3").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
        new MyAsyncTask("我是并行task4").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");
        new MyAsyncTask("我是并行task5").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, "");

    }

    private static class MyAsyncTask extends AsyncTask<String ,Integer,String>{

        private String mName = "AsyncTask";

        public MyAsyncTask(String mName) {
            super();
            this.mName = mName;
        }

        @Override
        protected String doInBackground(String... params) {
            SystemClock.sleep(3000);
            return mName;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(String s) {
            super.onPostExecute(s);
            SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
            System.out.println("xcqw   "+mName+"  execute finish at"+df.format(new Date()));
        }
    }

}


可以通过看打印得出既可以串行也可以并行,但是为什么呢?

串行调用execute和并行调用executeOnExecutor 最后都是调用 executeOnExecutor,只是传的参数不一样


//串行传的参数(默认参数)

private static class SerialExecutor implements Executor {
        final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
        Runnable mActive;

        public synchronized void execute(final Runnable r) {
            mTasks.offer(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        r.run();
                    } finally {
                        scheduleNext();
                    }
                }
            });
            if (mActive == null) {
                scheduleNext();
            }
        }

        protected synchronized void scheduleNext() {
            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
            }
        }
    }
从队列中依次取出任务然后调用THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);

//并行传的参数THREAD_POOL_EXECUTOR

每次都直接调用这个THREAD_POOL_EXECUTOR.execute,所以当然并行了

1.5简单实践

//版本更新功能用AsyncTask实现


//updateProgressDialogTask.java

package com.weixin.updateprogressdialog.task;

import android.app.Activity;
import android.app.AlertDialog;
import android.content.Intent;
import android.net.Uri;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Environment;
import android.os.Handler;

import com.weixin.updateprogressdialog.dialog.UpdateProcessDialog;
import com.weixin.updateprogressdialog.utils.ToastUtils;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

/**
 * Created by xiongchao on 2015/10/29.
 */
public class UpdateTask extends AsyncTask<Object, Integer, File> {
    //下载的路径
    private String urlpath;
    private UpdateProcessDialog mydialog;
    private Handler threadhandler;
    private Activity activity;
    private FileOutputStream fos;
    private BufferedInputStream bis;
    private InputStream is;
    //下载成功后重命名的文件
    private  String  updateSuccessFilePath;
    //下载过程中存放apk的地址
    private String  updatingStorePath;
    //当前运行的线程
    private UpdateTask mCurrentTaks;
    public  static boolean isStopDownload = false;

//    public boolean isStopDownload() {
//        return isStopDownload;
//    }
//
//    public void setIsStopDownload(boolean isStopDownload) {
//        this.isStopDownload = isStopDownload;
//    }


    public void setUpdateComponents(UpdateTask Task,String serverversion,String updatingStorePath) {
        this.mCurrentTaks = Task;
        this.updateSuccessFilePath = Environment.getExternalStorageDirectory()+"/MyWeiXinUpDate/"+"update1"+serverversion+".apk";
        this.updatingStorePath = updatingStorePath;
    }



    public UpdateTask(Activity activity,String urlpath, UpdateProcessDialog dialog,Handler threadhandler) {

        this.activity = activity;
        this.urlpath = urlpath;
        this.mydialog = dialog;
        this.threadhandler = threadhandler;
    }

    // 主线程运行, 预加载
    @Override
    protected void onPreExecute() {
        super.onPreExecute();
    }

    // 子线程运行, 异步加载逻辑在此方法中处理
    @Override
    protected File doInBackground(Object... params) {
        System.out.println("xcq  " + "任务开始");
        urlpath = (String) params[0];
        //如果相等的话表示当前的sdcard挂载在手机上并且是可用的
        if (Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)) {
            try {
                URL url = new URL(urlpath);
                System.out.println("xcq  " + "去请求连接");
                HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
                //设置连接超时
                conn.setConnectTimeout(5000);
                //设置下载超时
                conn.setReadTimeout(60000);
                //是否连接成功//如果没有网络会在这里直接跳到异常
                System.out.println("xcq  " + "去请求响应码");
                //响应码这阻塞时间较长,所以先打开dialog
                threadhandler.post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        System.out.println("xcq  mydialog   3"+mydialog);
                        if(mydialog != null) {
                            mydialog.show();
                        }
                    }
                });
                int code = conn.getResponseCode();
                if( 200 == code)
                {
                    File file = new File(updatingStorePath);
                    File suceessFile = new File(updateSuccessFilePath);
                    //如果已经下载过直接去安装
                    if (suceessFile.exists()) {
                        return suceessFile;
                    }
                    //获取到文件的大小
                    long length = conn.getContentLength();
                    is = conn.getInputStream();
                    fos = new FileOutputStream(file);
                    bis = new BufferedInputStream(is);
                    byte[] buffer = new byte[1024];
                    int len;
                    int total = 0;
                    boolean renameflag = false;
                    while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {
                        fos.write(buffer, 0, len);
                        total += len;
                        if (isStopDownload) {
                            stopDownLoad();
                            break;
                        }
                        int percent = (int) (total * 100 / length);

                        if(percent == 100){
                            System.out.println("xcq  " + "下载成功");
                            //如果下载成功,下载文件重命名
                            renameflag = file.renameTo(suceessFile);
                            if(renameflag == false){
                                throw new Exception("文件重命名失败");
                            }
                        }
                        //获取当前下载量//进入progressupdate更新
                        publishProgress(percent);

                    }
                    fos.close();
                    bis.close();
                    is.close();
                    myDialogDismiss(mydialog);
                    if(mCurrentTaks != null && renameflag){
                        System.out.println("xcq  " +"is"+isStopDownload);
                        return suceessFile;
                    }else{
                        //如果到这就是中断更新了//还有可能是下载成功后文件重命名失败
                        System.out.println("xcq  " +"is"+isStopDownload);
                        return null;
                    }
                }
                else{
                    //连接服务器失败//服务器返回参数不是200(OK)
                    ToastUtils.show(activity, "连接服务器异常,请检查网络");
                }

            } catch (Exception e) {
                System.out.println("xcq  异常" + e.toString());
                try {if (fos != null){fos.close();}} catch (IOException e1) {e1.printStackTrace();}
                try {if (bis != null) fos.close();} catch (IOException e1) {e1.printStackTrace();}
                try {if (fos != null) is.close();} catch (IOException e1) {e1.printStackTrace();}
                ToastUtils.show(activity,"下载失败,请检查网络");
                stopDownLoad();
                e.printStackTrace();
            }
        } else {
            ToastUtils.show(activity,"请检查sd卡是否安装正确");
            stopDownLoad();
            return null;
        }

        return null;
    }

    // 主线程运行, 更新进度
    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
        int i = (int) values[0];
        System.out.println("xcq  Update进度" + i+"isStopDownload"+isStopDownload);
        if (mydialog != null) {
            mydialog.show();
            mydialog.updateProgressAndTitle(i);
        }
        super.onProgressUpdate(values);
    }

    // 主线程运行, 更新主界面
    @Override
    protected void onPostExecute(File result) {
        if (mCurrentTaks != null) {
            if (result != null && !mCurrentTaks.isCancelled()) {
                stopDownLoad();
                Intent intent = new Intent();
                //执行动作
                intent.setAction(Intent.ACTION_VIEW);
                //执行的数据类型
                intent.setDataAndType(Uri.fromFile(result), "application/vnd.android.package-archive");
                activity.startActivity(intent);
                System.out.println("xcq  onPostExecute");

            }
        }
        stopDownLoad();
    }

    private void myDialogDismiss(AlertDialog dialog) {
        if (dialog != null) {
            dialog.dismiss();
            dialog = null;
            System.out.println("xcq   dialog置null");
        }
    }

    private void myTaskCancel() {
        if (mCurrentTaks != null) {
            mCurrentTaks.cancel(true);
            mCurrentTaks = null;
        }
    }
    private void stopDownLoad() {
        myTaskCancel();
        myDialogDismiss(mydialog);
        isStopDownload = false;
    }
}


//FirstActivity.java

public class FirstActivity extends Activity {
    private UpdateProcessDialog mydialog;
    private String serverVersion;
    private UpdateTask task;
    private String result = "自行添加下载地址";
    private String updatestorepath = Environment.getExternalStorageDirectory()+"/MyWeiXinUpDate/update.apk";
    private Handler threadhandler= null;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_first);
        if(threadhandler == null){
            threadhandler = new Handler();
        }

    }



    public void update(View view) {
        if (!UpdateTask.isStopDownload) {
            isVersionsUpdate("1.1");
        } else {
            Toast.makeText(FirstActivity.this, "小点即可,切勿狂按", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }


    private void isVersionsUpdate(final String versions) {

        try {
            final JSONObject json = new JSONObject(result);
            JSONObject requstResult = json.getJSONObject("RequstResult");
            serverVersion = json.get("Versions").toString();
            final String apkurl = json.getString("Download");
            //这个state是从维信理财直接抄过来的
            int state = requstResult.getInt("State");
            if (state == 0) {
                if (versions.compareTo(json.get("Versions").toString()) >= 0) {
                    Toast.makeText(FirstActivity.this, "已是最新版本", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                } else {
                    AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(FirstActivity.this);
                    builder.setTitle("有新版本" + json.get("Versions")
                            + ",是否現在更新?");
                    builder.setPositiveButton("真的确定", new DialogInterface.OnClickListener() {
                        @Override
                        public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                            //开启asynctask下载
                            getApkFromServer(apkurl);
                            //download(apkurl);
                        }
                    });
                    builder.setNegativeButton("取消", null);
                    builder.create().show();
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("xcq  异常11" + e.toString());
            e.printStackTrace();
        }
    }


    //   方法一
    public void getApkFromServer(String url) {
        mydialog = UpdateProcessDialog.showDeleteDialog(FirstActivity.this, 100, new UpdateProcessDialog.OnDeleteCancelListener() {

            @Override
            public void onCancel() {
                UpdateTask.isStopDownload = true;
            }
        }, false);
        //dialog一创建就show(为了初始化),所以这里就关闭显示
        mydialog.dismiss();
        task = new UpdateTask(FirstActivity.this,url, mydialog,threadhandler);
        task.setUpdateComponents(task,serverVersion,updatestorepath);
        task.execute(url);

    }


2.HandlerThread

 

Thread(普通) run方法执行了一个耗时任务

 

HandlerThread内部创建了消息队列,外部需要通过Hanlder类的消息方式来通知他执行一个具体任务,由于HandlerThreadrun方法是一个无限循环,因此当明确不需要再使用HandlerThread时,quit或者quitSafely方法来终止线程的执行。

 

 

3.IntentService

 

 

 

 

 

 

 

 

三: Android线程池

 

线程池的优点

(1)重用线程池的线程,避免线程的创建和销毁所带来的性能开销

(2)可以控制线程池的最大并发数,避免大量的线程之间相互抢占系统资源而导致阻塞

(3)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

 

Android线程池的概念源于Java中的ExecutorExecutor是一个接口,Android中真正的线程池的实现为ThreadPoolExecutor,Android中的线程池都是直接或间接通过配置ThreadPoolExecutor来实现的.

 

 

1.5.1ThreadPoolExecutor

 

   public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

                              int maximumPoolSize,

                              long keepAliveTime,

                              TimeUnit unit,

                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,

                              ThreadFactory threadFactory) {

        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,

             threadFactory, defaultHandler);

    }

corePoolSize :核心线程数,默认情况下,即使他们处于闲置状态(IDLE),核心线程也会在线程池中一直存活.

除非将ThreadPoolExecutorallowCoreThreadTimeOut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,超过这个时间核心线程就会被停止

 

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,后续的新任务将会被阻塞。

 

 

keepAliveTime

非核心线程:超过这个时长,非核心线程就会被回收

核心线程(ThreadPoolExecutorallowThreadTimeOut属性设置为True才会受影响):影响上面有说

 

Unit:用于指定KeepAliveTime参数的时间单位

 

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

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,他只有一个方法:Thread newThread(Runnable r)

 

defaultHandler

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无法成功执行任务,有几个策略,默认是abortPolicy,用了这个就会直接抛异常

 

 

1.5.2ThreadpoolExecutor执行任务时大致遵循如下规则:

(1).如果线程池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

(2)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,那么任务会被插入任务队列中等待执行

(3)如果步骤2插入失败,这往往是任务队列满了,这个时候如果线程数量位达到线程池规定的最大值,那么会立即启动一个非核心线程来执行任务

(4)如果步骤3的线程数量已经达到线程池规定的最大值,那么拒绝执行此任务,就会调用defaultHandler

 

哪些参数的配置在AsyncTask中可以清晰的看出来
























































Android线程与线程池

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原文地址:http://blog.csdn.net/u011889786/article/details/51516981

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