Android中常见的线程池

Posted 2023-03-26 懒懒初阳

Android中常见的线程池

Executors在Android中什么场景下使用

Executors 是 Java 平台的一个工具类，提供了方便的线程池管理功能，可以帮助开发者更加便捷地管理线程。在 Android 开发中，Executors 经常被用于异步处理任务，特别是在处理 IO 操作和网络请求时常常被使用。

以下是一些常见的 Android 应用场景：

1. 加载图片：在 Android 应用中，常常需要加载大量的图片资源，如果不使用线程池进行异步加载，可能会导致 UI 卡顿，影响用户体验。通过 Executors 提供的线程池管理功能，可以方便地实现图片异步加载。

2. 处理数据库操作：在 Android 应用中，常常需要进行数据库操作，如增删改查等，由于这些操作可能会影响 UI 响应速度，因此需要使用线程池进行异步处理。

3. 处理网络请求：Android 应用中的网络请求通常都需要异步处理，否则可能会导致 UI 卡顿。通过使用 Executors 线程池管理功能，可以方便地处理网络请求，并且可以灵活地控制线程池的大小，以避免出现线程过多导致的问题。

4. 后台任务处理：Android 应用中常常需要进行一些耗时的后台任务，如文件压缩、数据处理等，这些任务不能占用主线程，否则会导致 UI 卡顿。通过使用 Executors 提供的线程池管理功能，可以方便地处理这些耗时任务。

针对上面列出的场景给出具体实现

下面是针对上面列出的场景的具体实现：

1. 加载图片：

java

// 创建一个固定大小的线程池，线程数量为 CPU 核心数
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

// 异步加载图片
executor.submit(new Runnable() 
    @Override
    public void run() 
        // 加载图片代码
        // ...
    
);

2. 处理数据库操作：

java

// 创建一个单线程的线程池
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

// 异步处理数据库操作
executor.submit(new Runnable() 
    @Override
    public void run() 
        // 数据库操作代码
        // ...
    
);

3. 处理网络请求：

java

// 创建一个固定大小的线程池，线程数量为 3
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);

// 异步处理网络请求
executor.submit(new Runnable() 
    @Override
    public void run() 
        // 网络请求代码
        // ...
    
);

4. 后台任务处理：

java

// 创建一个固定大小的线程池，线程数量为 5
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

// 异步处理后台任务
executor.submit(new Runnable() 
    @Override
    public void run() 
        // 后台任务代码
        // ...
    
);

需要注意的是，为了防止内存泄漏，当不需要使用线程池时，需要调用executor.shutdown()方法来释放线程池资源。

如何选择

Android中线程池的使用可以优化程序性能、提高并发能力、降低资源消耗等方面。以下是线程池的常见场景和具体使用方法：

1. 网络请求：在Android开发中，网络请求是常见的异步任务。使用线程池可以将网络请求放在工作线程中，避免阻塞UI线程，提高用户体验。

使用方法：使用ThreadPoolExecutor类创建线程池，通过execute方法提交网络请求任务。

2. 图片加载：在Android中，图片加载也是常见的异步任务。使用线程池可以避免阻塞UI线程，提高图片加载速度和用户体验。

使用方法：使用ThreadPoolExecutor类创建线程池，通过execute方法提交图片加载任务，或者使用开源库如Glide和Picasso等自带线程池的图片加载库。

3. 数据库操作：在Android中，数据库操作也是常见的异步任务。使用线程池可以将数据库操作放在工作线程中，避免阻塞UI线程，提高程序性能。

使用方法：使用ThreadPoolExecutor类创建线程池，通过execute方法提交数据库操作任务，或者使用Android提供的异步任务框架AsyncTask。

在选择线程池时，需要考虑任务类型、任务数量、任务优先级、线程池大小、线程空闲时间等因素。常用的线程池类型有以下几种：

1. FixedThreadPool：固定大小的线程池，可以避免创建和销毁线程的开销。适用于执行长期的任务，例如网络请求、图片加载等。

2. CachedThreadPool：可以根据需要创建新线程的线程池。适用于执行短期的任务，例如数据库操作等。

3. ScheduledThreadPool：可以定期或延迟执行任务的线程池。适用于周期性执行任务，例如定时器任务等。

在选择线程池大小时，需要考虑系统硬件配置、任务类型、任务数量、任务优先级等因素。通常可以根据任务数量的多少和执行时间的长短，设置适当的线程池大小。同时，也需要考虑线程空闲时间的设置，避免过长时间的空闲浪费系统资源。

最后需要注意的是，在使用线程池时，需要注意线程安全问题，避免出现竞争条件和数据不一致的问题。

以下是常用线程池类型的使用例子：

1. FixedThreadPool：

FixedThreadPool是固定大小的线程池，线程数目固定，适用于执行长期的任务，例如网络请求、图片加载等。

java

//创建固定大小为3的线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
//提交10个网络请求任务
for (int i = 0; i < 10; i++) 
    final int taskId = i;
    fixedThreadPool.execute(new Runnable() 
        @Override
        public void run() 
            //执行网络请求任务
            Log.d("Thread", "Task " + taskId + " is running in thread " + Thread.currentThread().getName());
        
    );

//关闭线程池
fixedThreadPool.shutdown();

2. CachedThreadPool：

CachedThreadPool是根据需要创建新线程的线程池，适用于执行短期的任务，例如数据库操作等。

java

//创建一个根据需要自动调整线程数目的线程池
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
//提交10个数据库操作任务
for (int i = 0; i < 10; i++) 
    final int taskId = i;
    cachedThreadPool.execute(new Runnable() 
        @Override
        public void run() 
            //执行数据库操作任务
            Log.d("Thread", "Task " + taskId + " is running in thread " + Thread.currentThread().getName());
        
    );

//关闭线程池
cachedThreadPool.shutdown();

3. ScheduledThreadPool：

ScheduledThreadPool是可以定期或延迟执行任务的线程池，适用于周期性执行任务，例如定时器任务等。

java

//创建一个可定时执行任务的线程池
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
//延迟2秒执行任务
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() 
    @Override
    public void run() 
        //执行定时器任务
        Log.d("Thread", "Delayed task is running in thread " + Thread.currentThread().getName());
    
, 2, TimeUnit.SECONDS);
//定期执行任务
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() 
    @Override
    public void run() 
        //执行定时器任务
        Log.d("Thread", "Periodic task is running in thread " + Thread.currentThread().getName());
    
, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
//关闭线程池
scheduledThreadPool.shutdown();

线程数量的选择和CPU核心数的关系，表现在代码中如何关联

线程数量的选择应该根据任务类型、执行时间和CPU核心数等因素综合考虑，以达到最佳性能。

一般情况下，当任务类型属于CPU密集型时，线程数目应该设置为CPU核心数的倍数；当任务类型属于I/O密集型时，线程数目可以设置为稍微多一些，一般不会超过CPU核心数的2倍。

在代码中，可以通过获取CPU核心数来设置线程数目，例如：

java

//获取CPU核心数
int cpuNum = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
//根据CPU核心数创建线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(cpuNum);

在这个例子中，通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法获取CPU核心数，然后将其作为线程池的大小。这样就可以根据CPU核心数来灵活设置线程池大小，以达到最佳性能。