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2019 中级 Android 开发面试解答之线程篇

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发布于: 1 小时前
  • newScheduledThreadPool:核心线程数固定,非核心线程(闲着没活干会被立即回收数)没有限制.

  • 优点:执行定时任务以及有固定周期的重复任务

  • newSingleThreadExecutor:只有一个核心线程,确保所有的任务都在同一线程中按序完成

  • 优点:不需要处理线程同步的问题


通过源码可以了解到上面的四种线程池实际上还是利用 ThreadPoolExecutor 类实现的



2.Android 中还了解哪些方便线程切换的类?


参考回答:


  • AsyncTask:底层封装了线程池和 Handler,便于执行后台任务以及在子线程中进行 UI 操作。

  • HandlerThread:一种具有消息循环的线程,其内部可使用 Handler。

  • IntentService:是一种异步、会自动停止的服务,内部采用 HandlerThread。


3.讲讲 AsyncTask 的原理


参考回答:


  • AsyncTask 中有两个线程池(SerialExecutor 和 THREAD_POOL_EXECUTOR)和一个 Handler(InternalHandler),其中线程池 SerialExecutor 用于任务的排队,而线程池 THREAD_POOL_EXECUTOR 用于真正地执行任务,InternalHandler 用于将执行环境从线程池切换到主线程。

  • sHandler 是一个静态的 Handler 对象,为了能够将执行环境切换到主线程,这就要求 sHandler 这个对象必须在主线程创建。由于静态成员会在加载类的时候进行初始化,因此这就变相要求 AsyncTask 的类必须在主线程中加载,否则同一个进程中的 AsyncTask 都将无法正常工作。


4.IntentService 有什么用 ?


参考回答:


IntentService 可用于执行后台耗时的任务,当任务执行完成后会自动停止,同时由于 IntentService 是服务的原因,不同于普通 Service,IntentService 可自动创建子线程来执行任务,这导致它的优先级比单纯的线程要高,不容易被系统杀死,所以 IntentService 比较适合执行一些高优先级的后台任务。


5.直接在 Activity 中创建一个 thread 跟在 service 中创建一个 thread 之间的区别?


参考回答:


  • 在 Activity 中被创建:该 Thread 的就是为这个 Activity 服务的,完成这个特定的 Activity 交代的任务,主动通知该 Activity 一些消息和事件,Activity 销毁后,该 Thread 也没有存活的意义了。

  • 在 Service 中被创建:这是保证最长生命周期的 Thread 的唯一方式,只要整个 Service 不退出,Thread 就可以一直在后台执行,一般在 Service 的 onCreate()中创建,在 onDestroy()中销毁。所以,在 Service 中创建的 Thread,适合长期执行一些独立于 APP 的后台任务,比较常见的就是:在 Service 中保持与服务器端的长连接。


6.ThreadPoolExecutor 的工作策略 ?


参考回答:ThreadPoolExecutor 执行任务时会遵循如下规则


  • 如果线程池中的线程数量未达到核心线程的数量,那么会直接启动一个核心线程来执行任务

  • 如果线程池中的线程数量已经达到或则超过核心线程的数量,那么任务会被插入任务队列中排队等待执行。

  • 如果在第 2 点无法将任务插入到任务队列中,这往往是由于任务队列已满,这个时候如果在线程数量未达到线程池规定的最大值,那么会立刻启动一个非核心线程来执行任务。

  • 如果第 3 点中线程数量已经达到线程池规定的最大值,那么就拒绝执行此任务,ThreadPoolExecutor 会调用 RejectedExecutionHandler 的 rejectedExecution 方法来通知调用者


7.Handler、Thread 和 HandlerThread 的差别?


参考回答:


  • Handler:在 android 中负责发送和处理消息,通过它可以实现其他支线线程与主线程之间的消息通讯。

  • Thread:Java 进程中执行运算的最小单位,亦即执行处理机调度的基本单位。某一进程中一路单独运行的程序。

  • HandlerThread:一个继承自 Thread 的类 HandlerThread,Android 中没有对 Java 中的 Thread 进行任何封装,而是提供了一个继承自 Thread 的类 HandlerThread 类,这个类对 Java 的 Thread 做了很多便利的封装。HandlerThread 继承于 Thread,所以它本质就是个 Thread。与普通 Thread 的差别就在于,它在内部直接实现了 Looper 的实现,这是 Handler 消息机制必不可少的。有了自己的 looper,可以让我们在自己的线程中分发和处理消息。如果不用 HandlerThread 的话,需要手动去调用 Looper.prepare()和 Looper.loop()这些方法。


8.ThreadLocal 的原理


参考回答:


ThreadLocal 是一个关于创建线程局部变量的类。使用场景如下所示:


  • 实现单个线程单例以及单个线程上下文信息存储,比如交易 id 等。

  • 实现线程安全,非线程安全的对象使用 ThreadLocal 之后就会变得线程安全,因为每个线程都会有一个对应的实例。 承载一些线程相关的数据,避免在方法中来回传递参数。


当需要使用多线程时,有个变量恰巧不需要共享,此时就不必使用 synchronized 这么麻烦的关键字来锁住,每个线程都相当于在堆内存中开辟一个空间,线程中带有对共享变量的缓冲区,通过缓冲区将堆内存中的共享变量进行读取和操作,ThreadLocal 相当于线程内的内存,一个局部变量。每次可以对线程自身的数据读取和操作,并不需要通过缓冲区与 主内存中的变量进行交互。并不会像 synchronized 那样修改主内存的数据,再将主内存的数据复制到线程内的工作内存。ThreadLocal 可以让线程独占资源,存储于线程内部,避免线程堵塞造成 CPU 吞吐下降。


在每个 Thread 中包含一个 ThreadLocalMap,ThreadLocalMap 的 key 是 ThreadLocal 的对象,value 是独享数据。


9.多线程是否一定会高效(优缺点)


参考回答:多线程的优点:


  • 方便高效的内存共享 - 多进程下内存共享比较不便,且会抵消掉多进程编程的好处

  • 较轻的上下文切换开销 - 不用切换地址空间,不用更改 CR3 寄存器,不用清空 TLB

  • 线程上的任务执行完后自动销毁


多线程的缺点:


  • 开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下,每一个线程都占 512KB)

  • 如果开启大量的线程,会占用大量的内存空间,降低程序的性能

  • 线程越多,cpu 在调用线程上的开销就越大

  • 程序设计更加复杂,比如线程间的通信、多线程的数据共享


综上得出,多线程不一定能提高效率,在内存空间紧张的情况下反而是一种负担,因此在日常开发中,应尽量


  • 不要频繁创建,销毁线程,使用线程池

  • 减少线程间同步和通信(最为关键)

  • 避免需要频繁共享写的数据

  • 合理安排共享数据结构,避免伪共享(false sharing)

  • 使用非阻塞数据结构/算法

  • 避免可能产生可伸缩性问题的系统调用(比如 mmap)

  • 避免产生大量缺页异常,尽量使用 Huge Page

  • 可以的话使用用户态轻量级线程代替内核线程


10.多线程中,让你做一个单例,你会怎么做参考回答:


  • 多线程中建立单例模式考虑的因素有很多,比如线程安全 -延迟加载-代码安全:如防止序列化攻击,防止反射攻击(防止反射进行私有方法调用) -性能因


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  • 实现方法有多种,饿汉,懒汉(线程安全,线程非安全),双重检查(DCL),内部类,以及枚举


11.除了 notify 还有什么方式可以唤醒线程


参考回答:


  • 当一个拥有 Object 锁的线程调用 wait()方法时,就会使当前线程加入 object.wait 等待队列中,并且释放当前占用的 Object 锁,这样其他线程就有机会获取这个 Object 锁,获得 Object 锁的线程调用 notify()方法,就能在 Object.wait 等待队列中随机唤醒一个线程(该唤醒是随机的与加入的顺序无关,优先级高的被唤醒概率会高)

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还未添加个人签名 2021.10.31 加入

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