Java(Android)執行緒池

介紹new Thread的弊端及Java四種執行緒池的使用，對Android同樣適用。本文是基礎篇，後面會分享下執行緒池一些高階功能。

1、new Thread的弊端
執行一個非同步任務你還只是如下new Thread嗎?

new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
}
}).start();

a. 每次new Thread新建物件效能差。
b. 執行緒缺乏統一管理，可能無限制新建執行緒，相互之間競爭，及可能佔用過多系統資源導致當機或oom。
c. 缺乏更多功能，如定時執行、定期執行、執行緒中斷。
相比new Thread，Java提供的四種執行緒池的好處在於：
a. 重用存在的執行緒，減少物件建立、消亡的開銷，效能佳。
b. 可有效控制最大併發執行緒數，提高系統資源的使用率，同時避免過多資源競爭，避免堵塞。
c. 提供定時執行、定期執行、單執行緒、併發數控制等功能。

 

2、Java 執行緒池
Java通過Executors提供四種執行緒池，分別為：
newCachedThreadPool建立一個可快取執行緒池，如果執行緒池長度超過處理需要，可靈活回收空閒執行緒，若無可回收，則新建執行緒。
newFixedThreadPool 建立一個定長執行緒池，可控制執行緒最大併發數，超出的執行緒會在佇列中等待。
newScheduledThreadPool 建立一個定長執行緒池，支援定時及週期性任務執行。
newSingleThreadExecutor 建立一個單執行緒化的執行緒池，它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。

(1). newCachedThreadPool
建立一個可快取執行緒池，如果執行緒池長度超過處理需要，可靈活回收空閒執行緒，若無可回收，則新建執行緒。示例程式碼如下：

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
try {
Thread.sleep(index * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(index);
}
});
}

 

(2). newFixedThreadPool
建立一個定長執行緒池，可控制執行緒最大併發數，超出的執行緒會在佇列中等待。示例程式碼如下：

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(index);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}

定長執行緒池的大小最好根據系統資源進行設定。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可參考PreloadDataCache。

 

(3) newScheduledThreadPool
建立一個定長執行緒池，支援定時及週期性任務執行。延遲執行示例程式碼如下：

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 3 seconds");
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲3秒執行。

 

定期執行示例程式碼如下：

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲1秒後每3秒執行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更強大，後面會有一篇單獨進行對比。

 

(4)、newSingleThreadExecutor
建立一個單執行緒化的執行緒池，它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。示例程式碼如下：

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(index);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}

結果依次輸出，相當於順序執行各個任務。

現行大多數GUI程式都是單執行緒的。Android中單執行緒可用於資料庫操作，檔案操作，應用批量安裝，應用批量刪除等不適合併發但可能IO阻塞性及影響UI執行緒響應的操作。