day3 线程

2022-06-15 12:01:41

线程基础知识

线程状态

线程可以有如下6中状态

New(新创建)
Runable（可运行）
Blocked(被阻塞)
Waiting(等待)
Timed waiting(计时等待)
Terminated(被终止)
可调用用getState（）方法获取当前状态

新创建线程

比如new Thread（r）,该线程还没有开始运行，意味着它的状态为new。

可运行线程

一旦调用start方法，线程处于runable状态，一个可运行的线程可能正在运行也可能没有运行，这取决与操作系统给线程提供运行的时间。一旦一个线程开始运行，它不必始终都在运行，事实上，运行过程中，它可能会被中断，而中断的目的就是让其他线程获得运行机会，线程调度的细节依赖于操作系统提供的服务。抢占式调度系统给每一个可运行线程一个时间片来执行任务，当时间片用完，操作系统剥夺该线程的运行权，并给另一个线程运行机会。

被阻塞线程和等待线程

当线程被阻塞或等待线程时，它暂时不活动。它不运行任何代码且消耗最少的资源，知道线程调度器激活它。细节取决于它是怎样达到非活动状态的。

当一个线程试图获取一个内部的对象锁，而该锁被其它线程所有，则该线程进入阻塞状态，当其它线程释放该锁，并且线程调度器允许本线程持有它的时候，该线程将变成非阻塞状态。
当线程等待另一个线程通知调度器一个条件时，它自己进入等待状态。
- 调用Object.wait方法或Thread.join方法
- 等待java.util.concurrent库中的Lock或Condition时
有几个方法有一个超时参数。调用它们导致线程进入计时等待状态。这一状态将一直保持到超时期满或者接收到适当的通知。带有超时期参数的方法有Thread.sleep和Object.wait,Thread.join,Lock.tryLock以及Condition.await的计时版。

被终止的线程

线程因如下两个原因之一而被终止：

因为run方法正常退出而死亡

因为一个没有捕获的异常终止了run方法而意外死亡

可以调用线程的stop方法杀死线程，该方法抛出一个ThreadDeath错误对象，由此杀死对象，但是，stop方法已经过时，不要再自己的代码中调用这个方法。

线程属性

包括：线程优先级，守护线程，线程组以及处理未捕获异常的处理器

线程优先级

每一个线程有一个优先级。默认情况下，一个线程继承它的父线程的优先级。可以用setPriority方法提高或降低任何一个线程的优先级，范围是MIN_PRIORITY(1)与MAX_PRIORITY(10)之间的任何值。NORM_PRIORITY被定义为5.
每当线程调度器有机会选择新线程时，它首先会选择具有较高优先级的线程。

守护线程

可以通过t.setDaemon(true)将线程转换为守护线程，守护线程的唯一用途是为其它线程提供服务。计时线程就是一个例子，它定时地发送“计时器滴答”信号给其它线程或清空过时的高速缓存项的线程。当只剩下守护线程时，虚拟机就退出了，由于如果只剩下守护线程，就没必要继续运行程序了。

未捕获异常处理器

线程的run方法不能抛出任何被检测的异常，但是，不被检测的异常会导致线程终止，在这种情况下，线程就死亡了。
不需要任何catch字句就可以来处理可被传播的异常，相反，就在线程死亡之前，异常被传递到一个用于未捕获异常的处理器，该处理器必须属于一个实现Thread.UncaughtExceptionHandler接口的类，这个接口只要一个方法：void uncaughtException(Thread t,Throwable e),可以用setUncaughtExceptionHandler为任何线程安装一个处理器，也可以用Thread类的setDefaultUncaughtExceptionHandler()为所有线程安装一个默认的处理器。
如果不安装默认的处理器，默认的处理器为空

同步

在大多数多线程应用中，两个或两个以上的线程需要共享对同一数据的存取。根据各线程访问数据的次序，可能会产生讹误的对象，这种情况成为竞争条件。如果并发的每个线程对共享数据的操作源于块不是原子操作，即它实际上编译后是多个虚拟机指令，比如说增值命令是由几条指令组成的，那么执行它们的线程可以在任何一条指令点上被中断。

锁对象

有两种机制防止代码块并发访问的干扰。

Java语言提供一个synchronized关键字，并且Java SE 5.0引入了ReentrantLock类。synchronized关键字自动提供一个锁以及相关的“条件”，对于大多数需要显示锁的情况很便利。
java.util.concurrent框架

myLock.lock();//a ReentrantLock object
try{
  critical section
}
finally{
    myLock.unlock();//make sure the lock is unlocked even if an exception is thrown
 }

这一结构确保任何时刻只有一个线程进入临界区，一旦一个线程*了对象，其它任何线程都无法通过lock语言。当其它线程调用lock时，他们被阻塞，知道第一个线程释放锁对象。

android 的消息机制

android的消息机制主要是指handler的运行机制，handler的运行需要底层的MessageQueue和Looper的支撑。MessageQueue是消息队列，内部储存了一组消息，以队列的形式对外提供插入和删除的工作，MessageQueue只是个消息的存储单元，它不能去处理消息，而Looper就可以以无限循环的形式去查找是否有新消息，如果有的话就处理，没有的话就一直等待着。Handler创建的时候会采用当前线程的Looper来构造消息循环系统。
具体介绍，这儿有一篇很好的文章，http://www.jianshu.com/p/d88e1af5100f

什么姿势开线程？

new thread()

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {

            }
        }).start();

优点：这种方式简单粗暴，是Android系统中开线程最简单的方式，也只能应用于最简单的场景，简单却伴随着不少的隐患。
缺点：

仅仅是启动了一个新的线程，没有任务的概念，不能做状态的管理
Runnable作为匿名内部类还持有了外部类的引用，先线程退出之前，改引用会一直存在，阻碍外部类对象被GC回收，在一段时间内造成内存泄漏。
没有线程切换的接口，要传递处理结果到UI线程的话，需要些额外的线程切换代码。

ThreadPoolExecutor 线程池

优点：

重用线程池中的线程，避免因为线程的创建和销毁所带来的性能开销.
有效控制线程池中的最大并发数，避免大量线程之间因为相互抢占系统资源而导致的阻塞现象.
能够对线程进行简单的管理，可提供定时执行和按照指定时间间隔循环执行等功能.

AsyncTask

public class MyAsyncTask extends AsyncTask {

       @Override
       protected Object doInBackground(Object[] params) {
           return null;
       }

       @Override
       protected void onPreExecute() {
           super.onPreExecute();
       }

       @Override
       protected void onPostExecute(Object o) {
           super.onPostExecute(o);
       }
   }

优点：

几处回调里可以有机会去中断任务，在任务状态的管理上较之Thread()方式更为灵活，AsyncTask的cancel()方法并不会终止任务的执行，开发者需要自己去检查cancel的状态值来决定是否中止任务。
线程优先级为background，对UI线程的执行影响极小。
缺点：
AsyncTask也有隐式的持有外部类对象引用的问题，需要特别注意防止出现意外的内存泄漏。
AsyncTask由于在不同的系统版本上串行与并行的执行行为不一致，被不少开发者所诟病，这确实是硬伤，绝大部分的多线程场景都需要明确任务是串行还是并行。

HandlerThread

HandlerThread将Handler，Thread，Looper，MessageQueue几个概念相结合。Handler是线程对外的接口，所有新的message或者runnable都通过handler post到工作线程。Looper在MessageQueue取到新的任务就切换到工作线程去执行。不同的post方法可以让我们对任务做精细的控制，什么时候执行，执行的顺序都可以控制。HandlerThread最大的优势在于引入MessageQueue概念，可以进行多任务队列管理。

特点：

HandlerThread背后只有一个线程，任务是串行执行的。
HandlerThread产生的线程会一直存活，Looper会在该线程中持续的检查MessageQueue。
较之Thread，AsyncTask需要写更多的代码，但在实用性，灵活性，安全性上都有更好的表现。

IntentService

它相当于是Service和HandlerThread的结合体，就是在Service里面开了个线程，只是在所有的Message处理完毕之后，工作线程会自动结束，然后Service也会销毁。

Rxjava

观察者与被观察者模式，两个角色可以在不同的线程执行。

码农公寓