##11.1 主線程和子線程 (1)在Java中默認情況下一個進程只有一個線程，也就是主線程，其他線程都是子線程，也叫工作線程。Android中的主線程主要處理和界面相關的事情，而子線程則往往用于執行耗時操作。線程的創建和銷毀的開銷較大，所以如果一個進程要頻繁地創建和銷毀線程的話，都會采用線程池的方式。 (2)在Android中除了Thread，還有`HandlerThread`、`AsyncTask`以及`IntentService`等也都扮演著線程的角色，只是它們具有不同的特性和使用場景。AsyncTask封裝了線程池和Handler，它主要是為了方便開發者在子線程中更新UI。HandlerThread是一種具有消息循環的線程，在它的內部可以使用Handler。IntentService是一個服務，它內部采用HandlerThread來執行任務，當任務執行完畢后就會自動退出。因為它是服務的緣故，所以和后臺線程相比，它比較不容易被系統殺死。 (3)從Android 3.0開始，系統要求網絡訪問必須在子線程中進行，否則網絡訪問將會失敗并拋出`NetworkOnMainThreadException`這個異常，這樣做是為了避免主線程由于被耗時操作所阻塞從而出現ANR現象。 (4)AsyncTask是一個抽象泛型類，它提供了`Params`、`Progress`、`Result`三個泛型參數，如果task確實不需要傳遞具體的參數，那么都可以設置為`Void`。下面是它的四個核心方法，其中`doInBackground`不是在主線程執行的。 `onPreExecute`、`doInBackground`、`onProgressUpdate`、`onPostResult` ## 11.2 Android中的線程形態 (1)`AsyncTask`的使用過程中的條件限制： 1.AsyncTask的類必須在主線程中加載，這個過程在Android 4.1及以上版本中已經被系統自動完成。 2.AsyncTask對象必須在主線程中創建，`execute`方法必須在UI線程中調用。 3.一個AsyncTask對象只能執行一次，即只能調用一次`execute`方法，否則會報運行時異常。 4.在Android 1.6之前，AsyncTask是串行執行任務的，Android 1.6的時候AsyncTask開始采用線程池并行處理任務，但是從Android 3.0開始，為了避免AsyncTask帶來的并發錯誤，AsyncTask又采用一個線程來串行執行任務。盡管如此，在Android 3.0以及后續版本中，我們可以使用AsyncTask的`executeOnExecutor`方法來并行執行任務。但是這個方法是Android 3.0新添加的方法，并不能在低版本上使用。 (2)AsyncTask的原理 1.AsyncTask中有兩個線程池：`SerialExecutor`和`THREAD_POOL_EXECUTOR`。前者是用于任務的排隊，默認是串行的線程池；后者用于真正執行任務。AsyncTask中還有一個Handler，即`InternalHandler`，用于將執行環境從線程池切換到主線程。AsyncTask內部就是通過InternalHandler來發送任務執行的進度以及執行結束等消息。 2.AsyncTask排隊執行過程：系統先把參數`Params`封裝為`FutureTask`對象，它相當于Runnable；接著將FutureTask交給SerialExecutor的`execute`方法，它先把FutureTask插入到任務隊列tasks中，如果這個時候沒有正在活動的AsyncTask任務，那么就會執行下一個AsyncTask任務，同時當一個AsyncTask任務執行完畢之后，AsyncTask會繼續執行其他任務直到所有任務都被執行為止。 (3)`HandlerThread`就是一種可以使用Handler的Thread，它的實現就是在run方法中通過`Looper.prepare()`來創建消息隊列，并通過`Looper.loop()`來開啟消息循環，這樣在實際的使用中就允許在HandlerThread中創建Handler了，外界可以通過Handler的消息方式通知HandlerThread執行一個具體的任務。HandlerThread的run方法是一個無限循環，因此當明確不需要再使用HandlerThread的時候，可以通過它的`quit`或者`quitSafely`方法來終止線程的執行。HandlerThread的最主要的應用場景就是用在IntentService中。 (4)`IntentService`是一個繼承自Service的抽象類，要使用它就要創建它的子類。IntentService適合執行一些高優先級的后臺任務，這樣不容易被系統殺死。IntentService的`onCreate`方法中會創建HandlerThread，并使用HandlerThread的Looper來構造一個Handler對象ServiceHandler，這樣通過ServiceHandler對象發送的消息最終都會在HandlerThread中執行。IntentService會將Intent封裝到Message中，通過ServiceHandler發送出去，在ServiceHandler的`handleMessage`方法中會調用IntentService的抽象方法`onHandleIntent`，所以IntentService的子類都要是實現這個方法。 ##11.3 Android中的線程池 (1)使用線程池的好處： 1.重用線程，避免線程的創建和銷毀帶來的性能開銷； 2.能有效控制線程池的最大并發數，避免大量的線程之間因互相搶占系統資源而導致的阻塞現象； 3.能夠對線程進行簡單的管理，并提供定時執行以及指定間隔循環執行等功能。 (2)`Executor`只是一個接口，真正的線程池是`ThreadPoolExecutor`。ThreadPoolExecutor提供了一系列參數來配置線程池，通過不同的參數可以創建不同的線程池，Android的線程池都是通過`Executors`提供的工廠方法得到的。 (3)ThreadPoolExecutor的構造參數 1.`corePoolSize`：核心線程數，默認情況下，核心線程會在線程中一直存活； 2.`maximumPoolSize`：最大線程數，當活動線程數達到這個數值后，后續的任務將會被阻塞； 3.`keepAliveTime`：非核心線程閑置時的超時時長，超過這個時長，閑置的非核心線程就會被回收； 4.`unit`：用于指定keepAliveTime參數的時間單位，有`TimeUnit.MILLISECONDS`、`TimeUnit.SECONDS`、`TimeUnit.MINUTES`等； 5.`workQueue`：任務隊列，通過線程池的execute方法提交的Runnable對象會存儲在這個參數中； 6.`threadFactory`：線程工廠，為線程池提供創建新線程的功能。它是一個接口，它只有一個方法`Thread newThread(Runnable r)`； 7.`RejectedExecutionHandler`：當線程池無法執行新任務時，可能是由于任務隊列已滿或者是無法成功執行任務，這個時候就會調用這個Handler的`rejectedExecution`方法來通知調用者，默認情況下，`rejectedExecution`會直接拋出一個`rejectedExecutionException`。 (4)ThreadPoolExecutor執行任務的規則： 1.如果線程池中的線程數未達到核心線程的數量，那么會直接啟動一個核心線程來執行任務； 2.如果線程池中的線程數量已經達到或者超過核心線程的數量，那么任務會被插入到任務隊列中排隊等待執行； 3.如果在步驟2中無法將任務插入到的任務隊列中，可能是任務隊列已滿，這個時候如果線程數量沒有達到規定的最大值，那么會立刻啟動非核心線程來執行這個任務； 4.如果步驟3中線程數量已經達到線程池規定的最大值，那么就拒絕執行此任務，ThreadPoolExecutor會調用`RejectedExecutionHandler`的`rejectedExecution`方法來通知調用者。 (5)AsyncTask的THREAD_POOL_EXECUTOR線程池的配置： 1.`corePoolSize`=CPU核心數+1； 2.`maximumPoolSize`=2倍的CPU核心數+1； 3.核心線程無超時機制，非核心線程在閑置時間的超時時間為`1s`； 4.任務隊列的容量為`128`。 (6)Android中常見的4類具有不同功能特性的線程池： 1.`FixedThreadPool`：線程數量固定的線程池，它只有核心線程； 2.`CachedThreadPool`：線程數量不固定的線程池，它只有非核心線程； 3.`ScheduledThreadPool`：核心線程數量固定，非核心線程數量沒有限制的線程池，主要用于執行定時任務和具有固定周期的任務； 4.`SingleThreadPool`：只有一個核心線程的線程池，確保了所有的任務都在同一個線程中按順序執行。