2013 11 08 java thread pool

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介绍new Thread的弊端及Java四种线程池的使用，对Android同样适用。

new Thread的弊端

执行一个异步任务我们一般都是这样：

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

弊端如下：

每次new Thread新建对象性能差。
线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。

相比new Thread，Java提供的四种线程池的好处在于：

重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

Java 线程池

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

newCachedThreadPool: 创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
newFixedThreadPool: 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool: 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor: 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

1. newCachedThreadPool

创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。示例代码如下：

{% highlight ruby %} ExecutorService chacheThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for(int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; try{ Thread.sleep(index * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

       chacheThreadPool.execute(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
             // TODO Auto-generated method stub
             System.out.println(index); 
        }
   });

} {% endhighlight %}

线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

2. newFixedThreadPool

创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例代码如下：

{% highlight ruby %} 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();
          }
      }
  });

} {% endhighlight %} 因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。

3. newScheduledThreadPool

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：

{% highlight ruby %} ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {

  @Override
  public void run() {
   System.out.println("delay 3 seconds");
  }

}, 3, TimeUnit.SECONDS); {% endhighlight %}

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

{% highlight ruby %} scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

@Override
public void run() {
    System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}

}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); {% endhighlight %}

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更强大，后面会有一篇单独进行对比。

4. newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下：

{% highlight ruby %} 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();
          }
      }
  });

} {% endhighlight %} 结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

现行大多数GUI程序都是单线程的。Android中单线程可用于数据库操作，文件操作，应用批量安装，应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。

综上所述的4中方式，主要有以下几种见解:

第一种方式跟第四种方式，运行了之后，发现结果是一样的，那是不是说这两种线程池的使用是一样的呢？如果是一样的，为什么会有两种而不是一种？其实大家仔细看下一开始这两个方法的介绍就知道了，第一种：newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。这里觉得它可能是并发且是无序的。第四种：newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。是一个单线程的线程池，个人觉得它是有序的，因为有优先级。
第二种方式，可指定线程池的大小，并且每隔一段时间执行多少数据。比如上面的例子就是：因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。相信大家都能够理解了。
第三种方式就更简单了，这里介绍了两种情况，一种是只执行一次的情况，一种是延迟几秒再每隔几秒执行一次。可能这样说大家不太明白，我举个简单的例子。比如现在很多应用的首页有一个广告部分，每隔几秒后就会自动播放下一张图片，这里用的线程就是此线程。其实很多Android开发遇到这种情况，都会首先想到用定时器(Timer)，其实不然，很多帖子都说明了，这种方式比用Timer更好。