介绍new Thread的弊端及Java四种线程池的使用,对Android同样适用。
Java 配置一个线程池是比较复杂的,尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下,很有可能配置的线程池不是较优的,因此在Executors类里面提供了一些静态工厂,生成一些常用的线程池。
一、new Thread 弊端
执行一个异步任务你还只是如下new Thread
// Thread
public static void TestThread() {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("This is TestThread");
}
});
thread.start();
}
上面是最简单的线程示例,new Thread 弊端如下:
a. 每次new Thread新建对象性能差。
b. 线程缺乏统一管理,可能无限制新建线程,相互之间竞争可能占用过多系统资源导致死机或内存溢出(OOM)
c. 缺乏更多功能,如定时执行、定期执行、线程中断。
相比new Thread,Java提供的四种线程池的好处在于:
a. 重用存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。
二、Java 线程池
Java通过Executors提供四种线程池,分别为:
newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
newFixedThreadPool
创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool
创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor
创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
1. newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
// newCachedThreadPool
public static void TestNewCachedThreadPool() {
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();// 缓存线程池
for(int i=0; i<=5; i++) {
final int index = i;
try {
Thread.sleep(index*100);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("TestNewCachedThreadPool - index : " + index);
}
});
}
}
运行结果:
TestNewCachedThreadPool - index : 0
TestNewCachedThreadPool - index : 1
TestNewCachedThreadPool - index : 2
TestNewCachedThreadPool - index : 3
TestNewCachedThreadPool - index : 4
TestNewCachedThreadPool - index : 5
线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。
2. newFixedThreadPool
创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
// newFixedThreadPool
public static void TestNewFixedThreadPool() {
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 固定线程池
for(int i=0; i<=5; i++) {
final int index = i;
fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("TestNewFixedThreadPool - index : " + index);
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
运行结果:
TestNewFixedThreadPool - index : 1
TestNewFixedThreadPool - index : 0
TestNewFixedThreadPool - index : 3
TestNewFixedThreadPool - index : 4
TestNewFixedThreadPool - index : 2
TestNewFixedThreadPool - index : 5
因为线程池大小为6,每个任务输出index后sleep 0.5秒。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可参考 PreloadDataCache。
3. newScheduledThreadPool
创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下:
// newScheduledThreadPool
public static void TestScheduleThreadPool() {
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
// 延迟3秒执行
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("TestScheduleThreadPool - delay 3 seconds");
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);
// 延迟1秒后每3秒执行一次
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("TestScheduleThreadPool - delay 1 second and execute every 3 senconds");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
}
运行结果:
TestScheduleThreadPool - delay 1 second and execute every 3 senconds
TestScheduleThreadPool - delay 3 seconds
TestScheduleThreadPool - delay 1 second and execute every 3 senconds
TestScheduleThreadPool - delay 1 second and execute every 3 senconds
TestScheduleThreadPool - delay 1 second and execute every 3 senconds
TestScheduleThreadPool - delay 1 second and execute every 3 senconds
。。。。
scheduledThreadPool.schedule,表示延迟3秒执行。
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate,表示延迟1秒后每3秒执行一次。
ScheduledExecutorService比Timer更安全,功能更强大。
4. newSingleThreadExecutor
创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下:
// singleThreadPool
public static void TestSingleThreadPool() {
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for(int i=0; i<=5; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("TestSingleThreadPool - index : " + index);
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
运行结果:
TestSingleThreadPool - index : 0
TestSingleThreadPool - index : 1
TestSingleThreadPool - index : 2
TestSingleThreadPool - index : 3
TestSingleThreadPool - index : 4
TestSingleThreadPool - index : 5
结果依次输出,相当于顺序执行各个任务。
现行大多数GUI程序都是单线程的。
Android中单线程可用于数据库操作,文件操作,应用批量安装,应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。
线程池的作用:
线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
根据系统的环境情况,可以自动或手动设置线程数量,达到运行的最佳效果;
少了浪费了系统资源,多了造成系统拥挤效率不高。
用线程池控制线程数量,其他线程排队等候。
一个任务执行完毕,再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程,线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时,如果线程池 中有等待的工作线程,就可以开始运行了;否则进入等待队列。
为什么要用线程池:
1. 减少了创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务。
2. 可以根据系统的承受能力,调整线程池中工作线线程的数目,防止因为消耗过多的内存,而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存,线程开的越多,消耗的内存也就越大,最后死机)。
Java里面线程池的顶级接口是Executor,但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是 ExecutorService
比较重要的几个类:
ExecutorService
真正的线程池接口。
ScheduledExecutorService
能和Timer/TimerTask类似,解决那些需要任务重复执行的问题。
ThreadPoolExecutor
ExecutorService的默认实现。
ScheduledThreadPoolExecutor
继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现,周期性任务调度的类实现。
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