Android 線程池管理 .

 

ThreadPoolExecutor

線程池類為 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，常用構造方法為：

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,

long keepAliveTime, TimeUnit unit,

BlockingQueue<Runnable> workQueue,

RejectedExecutionHandler handler)

corePoolSize： 線程池維護線程的最少數量

maximumPoolSize：線程池維護線程的最大數量

keepAliveTime： 線程池維護線程所允許的空閑時間

unit： 線程池維護線程所允許的空閑時間的單位

workQueue： 線程池所使用的緩衝隊列

handler： 線程池對拒絕任務的處理策略

一個任務通過 execute(Runnable)方法被添加到線程池，任務就是一個 Runnable類型的對象，任務的執行方法就是 Runnable類型對象的run()方法。

當一個任務通過execute(Runnable)方法欲添加到線程池時：

l  如果此時線程池中的數量小於corePoolSize，即使線程池中的線程都處於空閑狀態，也要建立新的線程來處理被添加的任務。

2  如果此時線程池中的數量等於 corePoolSize，但是緩衝隊列 workQueue未滿，那麼任務被放入緩衝隊列。

3  如果此時線程池中的數量大於corePoolSize，緩衝隊列workQueue滿，並且線程池中的數量小於maximumPoolSize，建新的線程來處理被添加的任務。

4  如果此時線程池中的數量大於corePoolSize，緩衝隊列workQueue滿，並且線程池中的數量等於maximumPoolSize，那麼通過 handler所指定的策略來處理此任務。也就是：處理任務的優先順序為：核心線程corePoolSize、任務隊列workQueue、最大線程maximumPoolSize，如果三者都滿了，使用handler處理被拒絕的任務。

5  當線程池中的線程數量大於 corePoolSize時，如果某線程空閑時間超過keepAliveTime，線程將被終止。這樣，線程池可以動態調整池中的線程數。

unit可選的參數為java.util.concurrent.TimeUnit中的幾個靜態屬性：

NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。

workQueue常用的是：java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue

handler有四個選擇：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()

拋出java.util.concurrent.RejectedExecutionException異常

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()

重試添加當前的任務，他會自動重複調用execute()方法

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()

拋棄舊的任務

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()

拋棄當前的任務

二、相關參考

一個 ExecutorService，它使用可能的幾個池線程之一執行每個提交的任務，通常使用 Executors Factory 方法配置。

線程池可以解決兩個不同問題：由於減少了每個任務調用的開銷，它們通常可以在執行大量非同步任務時提供增強效能，並且還可以提供綁定和管理資源（包括執行集合任務時使用的線程）的方法。每個 ThreadPoolExecutor 還維護著一些基本的統計資料，如完成的任務數。

為了便於跨大量上下文使用，此類提供了很多可調整的參數和擴充掛鈎。但是，強烈建議程式員使用較為方便的 Executors Factory 方法Executors.newCachedThreadPool()（無界線程池，可以進行自動線程回收）、Executors.newFixedThreadPool(int)（固定大小線程池）和Executors.newSingleThreadExecutor()（單個後台線程），它們均為大多數使用情境預定義了設定。否則，在手動設定和調整此類時，使用以下指導：

核心和最大池大小

ThreadPoolExecutor 將根據 corePoolSize（參見 getCorePoolSize()）和 maximumPoolSize（參見 getMaximumPoolSize()）設定的邊界自動調整池大小。當新任務在方法execute(java.lang.Runnable) 中提交時，如果啟動並執行線程少於 corePoolSize，則建立新線程來處理請求，即使其他輔助線程是閒置。如果啟動並執行線程多於 corePoolSize 而少於 maximumPoolSize，則僅當隊列滿時才建立新線程。如果設定的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同，則建立了固定大小的線程池。如果將 maximumPoolSize 設定為基本的無界值（如 Integer.MAX_VALUE），則允許池適應任意數量的並發任務。在大多數情況下，核心和最大池大小僅基於構造來設定，不過也可以使用setCorePoolSize(int) 和 setMaximumPoolSize(int) 進行動態更改。

按需構造

預設情況下，即使核心線程最初只是在新任務需要時才建立和啟動的，也可以使用方法 prestartCoreThread() 或 prestartAllCoreThreads() 對其進行動態重寫。

建立新線程

使用 ThreadFactory 建立新線程。如果沒有另外說明，則在同一個 ThreadGroup 中一律使用 Executors.defaultThreadFactory() 建立線程，並且這些線程具有相同的NORM_PRIORITY 優先順序和非守護進程狀態。通過提供不同的 ThreadFactory，可以改變線程的名稱、線程組、優先順序、守護進程狀態，等等。如果從 newThread 返回null 時 ThreadFactory 未能建立線程，則執行程式將繼續運行，但不能執行任何任務。

保持啟用時間

如果池中當前有多於 corePoolSize 的線程，則這些多出的線程在空閑時間超過 keepAliveTime 時將會終止（參見 getKeepAliveTime(java.util.concurrent.TimeUnit)）。這提供了當池處於非使用中時減少資源消耗的方法。如果池後來變得更為活動，則可以建立新的線程。也可以使用方法 setKeepAliveTime(long, java.util.concurrent.TimeUnit) 動態地更改此參數。使用 Long.MAX_VALUE TimeUnit.NANOSECONDS 的值在關閉前有效地從以前的終止狀態禁用空閑線程。

排隊

所有 BlockingQueue 都可用於傳輸和保持提交的任務。可以使用此隊列與池大小進行互動：

A. 如果啟動並執行線程少於 corePoolSize，則 Executor 始終首選添加新的線程，而不進行排隊。

B. 如果啟動並執行線程等於或多於 corePoolSize，則 Executor 始終首選將請求排入佇列，而不添加新的線程。

C. 如果無法將請求排入佇列，則建立新的線程，除非建立此線程超出 maximumPoolSize，在這種情況下，任務將被拒絕。

排隊有三種通用策略：

直接提交。工作隊列的預設選項是 SynchronousQueue，它將任務直接提交給線程而不保持它們。在此，如果不存在可用於立即運行任務的線程，則試圖把任務排入佇列將失敗，因此會構造一個新的線程。此策略可以避免在處理可能具有內部依賴性的請求集合時出現鎖定。直接提交通常要求無界 maximumPoolSizes 以避免拒絕新提交的任務。當命令以超過隊列所能處理的平均數連續到達時，此策略允許無界線程具有增長的可能性。

無界隊列。使用無界隊列（例如，不具有預定義容量的 LinkedBlockingQueue）將導致在所有 corePoolSize 線程都忙的情況下將新任務排入佇列。這樣，建立的線程就不會超過 corePoolSize。（因此，maximumPoolSize 的值也就無效了。）當每個任務完全獨立於其他任務，即任務執行互不影響時，適合於使用無界隊列；例如，在 Web頁伺服器中。這種排隊可用於處理瞬態突發請求，當命令以超過隊列所能處理的平均數連續到達時，此策略允許無界線程具有增長的可能性。

有界隊列。當使用有限的 maximumPoolSizes 時，有界隊列（如 ArrayBlockingQueue）有助於防止資源耗盡，但是可能較難調整和控制。隊列大小和最大池大小可能需要相互折衷：使用大型隊列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、作業系統資源和環境切換開銷，但是可能導致人工降低輸送量。如果任務頻繁阻塞（例如，如果它們是 I/O 邊界），則系統可能為超過您許可的更多線程安排時間。使用小型隊列通常要求較大的池大小，CPU 使用率較高，但是可能遇到不可接受的調度開銷，這樣也會降低輸送量。

被拒絕的任務

當 Executor 已經關閉，並且 Executor 將有限邊界用於最大線程和工作隊列容量，且已經飽和時，在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交的新任務將被拒絕。在以上兩種情況下，execute 方法都將調用其 RejectedExecutionHandler 的 RejectedExecutionHandler.rejectedExecution(java.lang.Runnable, java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor) 方法。下面提供了四種預定義的處理常式策略：

A. 在預設的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 中，處理常式遭到拒絕將拋出運行時 RejectedExecutionException。

B. 在 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy 中，線程調用運行該任務的 execute 本身。此策略提供簡單的反饋控制機制，能夠減緩新任務的提交速度。

C. 在 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 中，不能執行的任務將被刪除。

D. 在 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 中，如果執行程式尚未關閉，則位於工作隊列頭部的任務將被刪除，然後重試執行程式（如果再次失敗，則重複此過程）。

定義和使用其他種類的 RejectedExecutionHandler 類也是可能的，但這樣做需要非常小心，尤其是當策略僅用於特定容量或排隊策略時。

掛鈎方法

此類提供 protected 可重寫的 beforeExecute(java.lang.Thread, java.lang.Runnable) 和 afterExecute(java.lang.Runnable, java.lang.Throwable) 方法，這兩種方法分別在執行每個任務之前和之後調用。它們可用於操縱執行環境；例如，重新初始化 ThreadLocal、搜集統計資訊或添加日誌條目。此外，還可以重寫方法 terminated() 來執行 Executor 完全終止後需要完成的所有特殊處理。

如果掛鈎或回調方法拋出異常，則內部輔助線程將依次失敗並突然終止。

隊列維護

方法 getQueue() 允許出於監控和調試目的而訪問工作隊列。強烈反對出於其他任何目的而使用此方法。remove(java.lang.Runnable) 和 purge() 這兩種方法可用於在取消大量已排隊任務時協助進行儲存回