Android 高工:细说 Android 多线程,探究原理知其所以然
下面手搓一个线程池的实现
//CPU 核心数
private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
//核心线程数
private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
//最大线程数
private static final int MAX_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
//非核心线程闲置的超时时间
private static final int KEEP_ALIVE_TIME = 1;
//任务队列
private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);
//线程池
private ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,
MAX_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_TIME, TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue);
private void fun(){
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
//子线程处理耗时操作
doSomething();
}
};
poolExecutor.execute(runnable);
}
这样我们就实现了一个简单的线程池,核心线程数为 CPU 数量+1,非核心线程数为 CPU 数量*2+1,非核心线程的闲置时间为 1 秒,任务队列的大小为 128。
线程池还有具体的好几种分类和相应不同的实现方式,这里不再细说。
2.3 Handler
有朋友可能会说,你讲的这些都是 Java 多线程里面的东西,能不能整点咱 Android 特有的?OK,现在进入专业时间。
Handler 是 Android 提供的一种异步消息处理机制,要学会使用 Handler 我们首先来了解下消息处理四兄弟:
Message
Handler
MessageQueue
Looper
Handler 可以帮助我们实现在不同的线程之间传递消息,这里的 Message 就是消息本体,也就是我们想要传递的那个东西。
Handler 在这里扮演的角色是消息处理者,它的主要作用是发送和处理消息。
MessageQueue 是一个消息队列,Handler 发送过来的消息会放在这个队列里面,每个线程只会有一个 MessageQueue 对象。
Looper 是线程中消息队列的管家,它会无限循环运行,每发现 MessageQueue 中存在一条消息,它就会把消息取出然后发送给 Handler。每一个线程也只能有一个 Looper 对象。
好了,基本原理已经了解,现在我们来反手搓一个 Handler
private static final int FLAG = 1;
private Handler mHandler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
if (FLAG == msg.what){
//这里已经回到主线程了
doSomething();
}
}
};
private void fun(){
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//子线程发送消息
Message message = new Message();
message.what = FLAG;
mHandler.sendMessage(message);
}
}).start();
}
2.4 AsyncTask
除了 Handler 以外,谷歌爸爸还给我们提供 AsyncTask 来进行线程的切换。AsyncTask 是一种轻量级的异步任务,它可以在线程池中执行后台任务,然后把执行的进度和最终结果传递给主线程。从实现原理上来讲,AsyncTask 是对 Thread 和 Handle 的再次封装。
AsyncTask 本身是一个抽象的泛型类,有四个亲儿子:
onPreExecute()
doInBackground(Params…params)
onProgressUpdate(Progress…values)
onPostExecute(Result result)
最先执行的是方法是 onPreExecute()方法,位于主线程中,一般用来做一些准备工作。
然后执行 doInBackground()方法,位于线程池中,用来执行异步任务,params 表示异步任务的输入参数。这个方法需要返回结果给 onPostExecute()方法。
onProgressUpdate()方法在主线程中执行,当后台任务的执行进度发生变化时这个方法会被调用。
onPostExecute()方法在最后异步任务完成之后会被调用,位于主线程中,result 参数是后台任务的返回值,即 doInBackground()的返回值。
OK,基本原理已经了解了,现在我们来手搓一个 AsyncTask
class DownloadTask extends AsyncTask<Void,Integer,Boolean> {
@Override
protected void onPreExecute() {
//这里我们使用了一个显示进度的 Dialog,具体实现不表
progressDialog.show();
}
@Override
protected Boolean doInBackground(Void... voids) {
try {
while (true){
//调用我们的 doDownload 下载方法,具体实现不表
int downloadPercent = doDownload();
//使用 publishProgress 方法来更新执行的进度
publishProgress(downloadPercent);
if (downloadPercent >= 100)
break;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return true;
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
//更新下载进度
progressDialog.setMessage("Download "+values[0]+"%");
}
@Override
protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) {
//下载完成
progressDialog.dismiss();
}
}
这里我们创建了一个 Download 类继承自 AsyncTask,有三个泛型,void 表示不需要给后台任务传入参数,Integer 表示用整数类型来作为进度显示的单位,Boolean 表示用布尔类型来反馈后台任务的执行结果。
要让我们的这个 AsyncTask 跑起来也很简单,只需要执行:
new DownloadTask().execute();
2.5 IntentService
IntentService 是一种特殊的 Service,它继承了 Service 并且是一个抽象类,我们可以创建它的子类来使用。IntentService 也可以用于执行后台的耗时任务,并且当任务执行完毕之后它会自动停止。
IntentService 因为是服务的原因,所以和单纯的线程相比它的优先级要高很多,从而更不容易被系统杀死。
IntentService 的内部实现是封装了 HandlerThread 和 Handler,使用的话要遵循 Service 的使用方法,这里先略过后面有机会在 Service 的专栏里面再详细介绍。
2.6 RxJava
有杠精可能会说,你讲的这些方法,一个比一个长,一个比一个复杂,就不能整个简单又粗暴的东西?
这个时候就需要祭出神兵利器 RxJava 了。
2.6.1 RxJava 又是个啥?
其实网络上 RxJava 的入门文章多如过江之鲫,这里不打算过多的深入介绍。RxJava 是一种响应式编程,大家不是很明白的话可以粗暴的理解为更优雅的多线程实现即可。
2.6.2 那怎么操作 RxJava?
先手搓一个 RxJava 的普通实现方式
private void fun(){
Observable<Integer> observable = Observable.create(new ObservableOnSubscribe<Integer>() {
@Override
public void subscribe(ObservableEmitter<Integer> emitter) throws Exception {
emitter.onNext(1);
}
});
observable.subscribeOn(Schedulers.io()) //表示在 io 线程执行订阅
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) //表示在主线程接收订阅
.subscribe(new Observer<Integer>() {
@Override
public void onSubscribe(Disposable d) {
//接收订阅之前调用
}
@Override
public void onNext(Integer integer) {
//接收订阅成功调用
doSomething();
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
//接收订阅出错调用
}
@Over
ride
public void onComplete() {
//接收订阅完成调用
}
});
}
emmmmm 看起来好像还是挺复杂的啊,能不能再整简单点?
OK,链式调用加 lambda 安排上
private void fun() {
Observable.create(emitter -> emitter.onNext(1))
.subscribeOn(Schedulers.io())
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
.subscribe(integer -> {
//接收订阅成功
doSomething();
}, throwable -> {});
}
嗯…有内味了。
这串代码我们是发送了一个 Integer 类型的数据;
subscribeOn()指定了我们发送的线程是在后台的 io 线程,就可以理解为一个子线程;
observeOn 指定了我们接收的线程为主线程;
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