android tid 主线程 子线程 安卓子线程

这是一篇

有关Android线程及开发应用的分享

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在Android中，线程分为主线程和子线程。主界面用于与用户交互，进行UI的相关操作，而子线程则负责耗时操作。如果在主线程中进行耗时操作，就会使程序无法及时的响应。因此,耗时操作必须放在子线程中进行。

为了方便你快速清晰地了解线程与安卓开发，

 1   主线程和子线程

主线程是指进程所有用的线程，在Android中即指进行UI与用户交互的线程就是主线程。因此在Android开发中，需要尽可能的把耗时操作，网络请求访问操作，数据库读取操作等放在子线程，以避免主线程长期处于占用状态以降低用户体验。系统要求网络访问必须在子线程中进行，否则会抛出NetworkOnMainThreadException异常。

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 2   线程形态

Android中的线程形态有传统的Thread，AsyncTask，HandlerThread和IntentService。

 2.1   AsyncTask 

AsyncTask封装了Thread和Handler，必须在主线程进行调用，它可以在子线程中执行任务，然后将执行的结果传递给主线程并更新UI。但AsyncTask并不适合执行特别耗时的任务。

 2.1.1   参数：

AsyncTask是一个泛型类，提供了三个泛型参数：Params,Progress和Result。

• Params表示参数的类型
• Progress表示后台任务的执行进度的类型
• Result表示后台任务返回结果的类型

AsyncTask的声明：

 2.1.2   方法：

AsyncTask提供了一些核心方法：

• onPreExecute()在主线程中调用用来进行异步任务的准备操作。
• doInBackground(Params……params)在执行完onPreExecute()后进行子线程任务时自动调用，Params表示异步任务的输入参数。在方法中可以通过publishProgress更新任务的完成进度，同时在结束调用后会返回结果给onPostExecute()方法。
• onProgressUpdate(Params……params)在主线程中用于显示任务进行的进度，在publishProgress()方法中被调用。
• onProgressExecute(Result result)在主线程中用户获取任务结束后回返的结果，即doInBackground的返回值。
• onCancelled()在主线程中执行，当异步任务被取消后不会执行onProgressExecute方法而会执行onCancelled方法。

 2.1.3   调用：

AsyncTask的使用步骤如下：1.创建AsyncTask子类，具体实现其核心方法2.创建子类的实例对象3.调用execute执行异步线程任务

 2.1.4   AsyncTask的限制：

1.必须在主线程加载，即第一次访问AsyncTask必须在主线程，对象必须在主线程创建2.execute必须在UI线程中调用3.不能在程序中直接调用onPreExecute(),onPostExecute(),

doInBackground和onProgressUpdate方法。

4.一个AsyncTask方法只能使用一次

 2.1.5   AsyncTask的工作原理：

• execute方法

在execute方法中，会检测AsyncTask的当前状态，如果当前为RUNNING或FINISHED状态，系统会抛出异常，当为空闲状态，则置为RUNNING状态。

置为RUNNING状态后会调用onPreExecute方法，同时将参数Params传递给mWorker的mParams。之后调用exec.execute，并传入mFuture，其中exec就是传进来的sDefaultExecutor。

• sDefaultExecutor

sDefaultExecutor是一个串行的线程池，一个进程中的所有的AsyncTask全部在这个串行线程池中排队执行，在executeOnExecute方法中，onPreExecute方法最先执行。

mTasks代表了SerialExecutor这个串行线程池的任务缓存队列，之后用offer向任务缓存队列中添加了一个任务，调用了r的run方法，r就是传入的mFuture，而mFuture的run方法内部会调用MWorker的call方法，接着调用doInBackground方法，开始执行后台任务。执行结束后会调用scheduleNext方法，执行下一个任务。

另外mActive表示了AsyncTask的对象，如果MActive为null，则同样会执行scheduleNext方法。在scheduleNext方法中，若缓存队列不为空，则从队列中取出任务执行。

综上，SerialExecutor的工作是将任务加入缓存队列中，而执行任务的是THREAD_POOL_EXECUTOR。

• THREAD_POOL_EXECUTOR

即corePoolSize的CPU数加一,maxumumPoolSize的CPU数二倍加一,存活1s,任务缓存队列为LinkedBlockingQueue。

• postResult方法

首先用getHandler方法获取AsyncTask获取内部包含的sHandler，然后发送MESSAGE_POST_RESULT消息。

• sHandler

sHandler是一个静态的Handler对象，为了sHandler能够执行环境从后台切换到主线程，则应使用主线程的Looper，在主线程中创建sHandler。sHandler收到MESSAGE_POST_RESULT后，会调用finish方法。源码如下：

• finish

调用isCancelled()判断任务是否取消，如果取消则调用onCancelled(result)，

否则调用onPostExecute(result)。

同时将mStatus设为FINISHED，表示对象执行完毕。

 2.2   HandlerThread 

 2.2.1   简介及实现：

HandlerThread继承了Thread，能够使用Handler，实现简单，节省系统资源开销。实现如下：

 2.2.2   源码及分析：

它创建了一个消息队列，外界需要通过Handler的消息通知它执行一个任务，由于HandlerThread的run方法是一个无限循环方法，所以可以通过quit方法终止线程的执行。

 2.3   IntentSerVice：

IntentService是特殊的Service，继承了Service，因为IntentService是一个抽象类，所以必须创建IntentService的子类才能使用。

同时，IntentService是服务，所以在执行时，优先级较高。

IntentService封装了HandlerThread和Handler。

 2.3.1   使用：

1.定义IntentService子类，传入线程名称，复写onHandlerIntent()方法。2.在Manifest.xml中注册3.在Activity中开启服务

 2.3.2   源码分析：

• onCreate在IntentThread被第一次启动时，会调用相应的onCreate方法。具体如下：

首先实例化新线程，然后获得工作线程的Looper，并且构造一个Handler对象mServiceHandler，

通过mServiceHandler发送的消息都会在HandlerThread中执行。

• onStartCommand

每次启动IntentService都会调用onStartCommand方法，用于处理每个后台任务的Intent。

可以看出在onStartCommand中会调用onStart方法，在onStart方法中，获得ServiceHandler消息的引用，后将消息包装到msg中，之后发送消息。这个消息会在HandlerThread中被处理。

• ServiceHandler方法

IntentService的onHandleIntent方法是一个抽象方法，需要实现，作用是从Intent中区分具体任务并执行，调用执行完任务后，stopSelf会直接停止服务，当存在多个任务时，stopSelf则会在最后一个任务执行完毕后停止服务。

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 3  线程池

在实际使用中，线程池往往更加方便，和线程相比，线程池性能开销小，可避免因为大量线程抢占资源而堵塞，也更容易管理。

java中线程池的接口是ExecutorService，

默认实现是ThreadPoolExecutor。

 3.1 ThreadPoolExecutor： 

ThreadPoolExecutor是线程池的实现，构造方法如下

• corePoolSize

核心线程数，核心线程会在线程池中一直存活。若将allowCoreThreadTimeOut设置为true，那么核心线程也将有timepout，会在超时后被杀死。

• maximumPoolSize

最大线程数。

• keepAliveTime

非核心线程限制的超时时长，超过设置时间后非核心线程会被收回，allowCoreThreadTimeOut设置为true后核心线程也会被收回。

• unit

     时间的参数单位

• workQueue

任务队列，通过线程池的execute方法提交的Runnable对象储存在其中

• threadFactory

线程工厂，为线程池创建线程

ThreadPoolExecutor在执行线程任务需满足一定的规则

• 首先使用核心线程，在核心线程不够时才启用新线程
• 当任务书大于核心线程数量，那么会被插入等待队列中
• 如果不能插入等待队列，且线程数量未达到最大线程数，则会开启新线程
• 若无法插入等待队列且无法创建新线程，则请求会被拒绝

 3.2  线程池的分类： 

线程池分为四种不同的功能，分别是:

FixedThreadPool；

CachedThreadPool；

ScheduledThreadPool；

SingkeThreadExecutor。

• FixedThreadPool

通过execute的newFixedThreadPool方法创建，固定大小的线程池，每次提交任务都会创建新的线程，直到池中线程数目达到最大。如果有一个线程异常结束后，会产生一个新的线程补充进去。能够更快地相应外界请求。

具体实现如下：

• CachedThreadPool

一个可以根据需要创建线程的线程池，对于很多短期的异步任务，将有效提高性能，调用execute()将重用已构造的线程，如果没有线程可用，将创造一个新的线程并加入线程池，并移除超过60s未使用的线程。适合执行耗时少的任务。

 具体实现如下：

• ScheduledThreadPool

核心线程有限，非核心线程数无限，创建一个大小无限的线程池，此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

 具体实现如下：

• SingkeThreadExecutor

创建单线程池，即线程池中只有一个线程，所有的任务是串行执行，如果池中线程因异常结束，会有一个新的线程来代替。以此保证了任务按提交顺序执行。

 具体实现如下：