詳解Android線程池ThreadPoolExecutor的教程

一、擷取線程池的三種方法：

1、ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool
建立一個可重用固定線程數的線程池，以共用的無界隊列方式來運行這些線程。在任意點，在大多數 nThreads 線程會處於處理任務的活動狀態。如果在所有線程處於活動狀態時提交附加任務，則在有可用線程之前，附加任務將在隊列中等待。如果在關閉前的執行期間由於失敗而導致任何線程終止，那麼一個新線程將代替它執行後續的任務（如果需要）。在某個線程被顯式地關閉之前，池中的線程將一直存在。

2、ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor
建立一個使用單個 worker 線程的 Executor，以無界隊列方式來運行該線程。（注意，如果因為在關閉前的執行期間出現失敗而終止了此單個線程，那麼如果需要，一個新線程將代替它執行後續的任務）。可保證順序地執行各個任務，並且在任意給定的時間不會有多個線程是活動的。與其他等效的 newFixedThreadPool(1) 不同，可保證無需重新設定此方法所返回的執行程式即可使用其他的線程。

3、ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool
建立一個可根據需要建立新線程的線程池，但是在以前構造的線程可用時將重用它們。對於執行很多短期非同步任務的程式而言，這些線程池通常可提高程式效能。調用 execute 將重用以前構造的線程（如果線程可用）。如果現有線程沒有可用的，則建立一個新線程並添加到池中。終止並從緩衝中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。因此，長時間保持閒置線程池不會使用任何資源。注意，可以使用 ThreadPoolExecutor 構造方法建立具有類似屬性但細節不同（例如逾時參數）的線程池。

二、線程池類 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor講解

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,long keepAliveTime, TimeUnit unit,BlockingQueue workQueue,RejectedExecutionHandler handler)

參數說明

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

線程建立規則

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。

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。

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。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。

execute()執行

execute()方法中，調用了三個私人方法
addIfUnderCorePoolSize()：線上程池大小小於核心線程池大小的情況下，擴充線程池
addIfUnderMaximumPoolSize()：線上程池大小小於線程池大小上限的情況下，擴充線程池
ensureQueuedTaskHandled()：保證線上程池關閉的情況下，新排入佇列的線程也能正確處理

線程池的停止和關閉

ThreadPoolExecutor提供了兩個方法，用於線程池的關閉，分別是shutdown()和shutdownNow()，其中：
shutdown()：不會立即終止線程池，而是要等所有任務緩衝隊列中的任務都執行完後才終止，但再也不會接受新的任務
shutdownNow()：立即終止線程池，並嘗試打斷正在執行的任務，並且清空任務緩衝隊列，返回尚未執行的任務