Android 进程和线程的区别

·有一段程序供其执行

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·拥有专用的系统堆栈空间

·在内存中有对应的进程控制块

·拥有独立的用户存储空间

·进程之间不能进行自由的信息交互（别问我，问就是Android规定的）

·每个进程必须包含一个线程

·进程间的切换开销比较大，线程创建和终止比进程快，进程间无法进行自由的资源交换，同进程内的线程可以自由交换

我们可以将Android系统比做一个大公司，进程相当于某个部门的经理，他有自己要做到项目（有一段程序供其执行，在内存中有对应的进程控制块），拥有自己部门的办公场地（拥有独立的用户存储空间）。

线程就相当于每个部门的员工，员工得依赖于经理提供的工作环境才能够进行工作（线程必须依赖于进程），而经理手下必须得有一个员工（要不然分配的工作交给谁来做），我们都知道在一个大公司下每个部门和每个部门沟通是比较困难的，但是一个部门之间的员工沟通相对容易许多（同进程下的线程共享资源）。

参考：

Android中的线程池

线程池的好处

1、重用线程池中的线程，避免线程的创建与销毁带来的性能开销

2、能有效控制线程池的最大并发数，避免大量线程因抢占资源而导致的阻塞

3、能对线程进行简单的管理，提供定时或者指定间隔时间、循环执行等操作

线程池的概率来自于java的Executor接口，实现类是ThreadPoolExecutor, 它提供一系列的参数来配置线程池，以此构建不同的线程池。Android的线程池分4类，都是通过Executors所提供的工厂方法来得到。

ThreadPoolExecutor有四个构造函数，下面这个是最常用的

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueueRunnnable workQueue, ThreadFactory threadFactory)

corePoolSize

线程池中的核心线程数，默认情况下核心线程会在线程池中一直存活，即使他们处于闲置状态。如果设置ThreadPoolExecutor 中的allowCoreThreadTimeOut = true, 核心线程在等待新任务到来时有超时机制，时间超过keepAliveTime所指定的时间后，核心线程会终止。

maximumPoolSize

最大线程数

keepAliveTime

非核心线程闲置的超时时间，超过这个时间，非核心线程会被回收。核心线程则要看allowCoreThreadTimeOut属性的值。

unit

时间单位

workQueue

线程池中的工作队列

threadFactory

线程工厂，为线程池提供创建新线程的功能。

举个例子，我们常用的okhttp内部也是使用了线程池，它的ThreadPoolExecutor主要是定义在Dispatcher类里面。 使用的是CachedThreadPool。

executorService = ThreadPoolExecutor(0, Int.MAX_VALUE, 60, TimeUnit.SECONDS, SynchronousQueue(), ThreadFactory("okhttp Dispatcher", false))

1、FixedThreadPool

通过Executors的newFixedThreadPool（）创建，这是一个线程数量固定的线程池，里面所有的线程都是核心线程。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads){

return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueueRunnable())

}

2、CachedThreadPool

通过Executors的newCacheThreadPool（）创建，这是一个线程数量不定的线程池，里面所有的线程都是非核心线程。最大线程数是无限大，当线程池中的线程都处于活动状态时，新的task会创建新的线程来处理，否则就使用空闲的线程处理，所有的线程都是60s的超时时间，超时后会自动回收。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(){

return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueueRunnable())

}

3、ScheduledThreadPool

通过Executors的newScheduledThreadPool（）创建, 核心线程固定，非核心线程无限大，当非核心线程空闲时，会立即被回收。适合做定时任务或者固定周期的重复任务。

public static ExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize){

return new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, TimeUnit.SECONDS, new DelayedWorkQueue())

}

4、SingleThreadExcecutor

通过Executors的newSingleThreadPool（）创建，内部只有一个核心线程。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(){

return new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueueRunnable())

}

课外知识：LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue是由链表组成的阻塞队列，内部head 指向队列第一个元素，last指向最后一个元素。入队和出队都会加锁阻塞，都是使用了不同的锁。

DelayedWorkQueue

延时队列，队内元素必须是Delayed的实现类。对内元素会按照Delayed时间进行排序，对内元素只有在delayed时间过期了才能出队。

入队的时候不阻塞队列，出队的时候，如果队列为空或者队列里所有元素都等待时间都没有到期，则该线程进入阻塞状态。

Android中的线程状态 - AsyncTask详解

在操作系统中，线程是操作系统调度的最小单元，同时线程又是一种受限的系统资源，即线程不可能无限制地产生，并且 线程的创建和销毁都会有相应的开销。 当系统中存在大量的线程时，系统会通过会时间片轮转的方式调度每个线程，因此线程不可能做到绝对的并行。

如果在一个进程中频繁地创建和销毁线程，显然不是高效的做法。正确的做法是采用线程池，一个线程池中会缓存一定数量的线程，通过线程池就可以避免因为频繁创建和销毁线程所带来的系统开销。

AsyncTask是一个抽象类，它是由Android封装的一个轻量级异步类（轻量体现在使用方便、代码简洁），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并在主线程中更新UI。

AsyncTask的内部封装了 两个线程池 (SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR)和 一个Handler (InternalHandler)。

其中 SerialExecutor线程池用于任务的排队，让需要执行的多个耗时任务，按顺序排列 ， THREAD_POOL_EXECUTOR线程池才真正地执行任务 ， InternalHandler用于从工作线程切换到主线程 。

1.AsyncTask的泛型参数

AsyncTask是一个抽象泛型类。

其中，三个泛型类型参数的含义如下：

Params： 开始异步任务执行时传入的参数类型；

Progress： 异步任务执行过程中，返回下载进度值的类型；

Result： 异步任务执行完成后，返回的结果类型；

如果AsyncTask确定不需要传递具体参数，那么这三个泛型参数可以用Void来代替。

有了这三个参数类型之后，也就控制了这个AsyncTask子类各个阶段的返回类型，如果有不同业务，我们就需要再另写一个AsyncTask的子类进行处理。

2.AsyncTask的核心方法

onPreExecute()

这个方法会在 后台任务开始执行之间调用，在主线程执行。 用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框等。

doInBackground(Params...)

这个方法中的所有代码都会 在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有的耗时任务。

任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果进行返回，如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void，就可以不返回任务执行结果。 注意，在这个方法中是不可以进行UI操作的，如果需要更新UI元素，比如说反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成。

onProgressUpdate(Progress...)

当在后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法后，这个方法就很快会被调用，方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。 在这个方法中可以对UI进行操作，在主线程中进行，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。

onPostExecute(Result)

当doInBackground(Params...)执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中， 可以利用返回的数据来进行一些UI操作，在主线程中进行，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。

上面几个方法的调用顺序：

onPreExecute() -- doInBackground() -- publishProgress() -- onProgressUpdate() -- onPostExecute()

如果不需要执行更新进度则为onPreExecute() -- doInBackground() -- onPostExecute(),

除了上面四个方法，AsyncTask还提供了onCancelled()方法， 它同样在主线程中执行，当异步任务取消时，onCancelled()会被调用，这个时候onPostExecute()则不会被调用 ，但是要注意的是， AsyncTask中的cancel()方法并不是真正去取消任务，只是设置这个任务为取消状态，我们需要在doInBackground()判断终止任务。就好比想要终止一个线程，调用interrupt()方法，只是进行标记为中断，需要在线程内部进行标记判断然后中断线程。

3.AsyncTask的简单使用

这里我们模拟了一个下载任务，在doInBackground()方法中去执行具体的下载逻辑，在onProgressUpdate()方法中显示当前的下载进度，在onPostExecute()方法中来提示任务的执行结果。如果想要启动这个任务，只需要简单地调用以下代码即可：

4.使用AsyncTask的注意事项

①异步任务的实例必须在UI线程中创建，即AsyncTask对象必须在UI线程中创建。

②execute(Params... params)方法必须在UI线程中调用。

③不要手动调用onPreExecute()，doInBackground(Params... params)，onProgressUpdate(Progress... values)，onPostExecute(Result result)这几个方法。

④不能在doInBackground(Params... params)中更改UI组件的信息。

⑤一个任务实例只能执行一次，如果执行第二次将会抛出异常。

先从初始化一个AsyncTask时，调用的构造函数开始分析。

这段代码虽然看起来有点长，但实际上并没有任何具体的逻辑会得到执行，只是初始化了两个变量，mWorker和mFuture，并在初始化mFuture的时候将mWorker作为参数传入。mWorker是一个Callable对象，mFuture是一个FutureTask对象，这两个变量会暂时保存在内存中，稍后才会用到它们。 FutureTask实现了Runnable接口，关于这部分内容可以看这篇文章。

mWorker中的call()方法执行了耗时操作，即result = doInBackground(mParams);,然后把执行得到的结果通过postResult(result);,传递给内部的Handler跳转到主线程中。在这里这是实例化了两个变量，并没有开启执行任务。

那么mFuture对象是怎么加载到线程池中，进行执行的呢？

接着如果想要启动某一个任务，就需要调用该任务的execute()方法，因此现在我们来看一看execute()方法的源码，如下所示：

调用了executeOnExecutor()方法,具体执行逻辑在这个方法里面：

可以 看出，先执行了onPreExecute()方法，然后具体执行耗时任务是在exec.execute(mFuture)，把构造函数中实例化的mFuture传递进去了。

exec具体是什么？

从上面可以看出具体是sDefaultExecutor，再追溯看到是SerialExecutor类，具体源码如下：

终于追溯到了调用了SerialExecutor 类的execute方法。SerialExecutor 是个静态内部类，是所有实例化的AsyncTask对象公有的，SerialExecutor 内部维持了一个队列，通过锁使得该队列保证AsyncTask中的任务是串行执行的，即多个任务需要一个个加到该队列中，然后执行完队列头部的再执行下一个，以此类推。

在这个方法中，有两个主要步骤。

①向队列中加入一个新的任务，即之前实例化后的mFuture对象。

②调用 scheduleNext()方法，调用THREAD_POOL_EXECUTOR执行队列头部的任务。

由此可见SerialExecutor 类仅仅为了保持任务执行是串行的，实际执行交给了THREAD_POOL_EXECUTOR。

THREAD_POOL_EXECUTOR又是什么？

实际是个线程池，开启了一定数量的核心线程和工作线程。然后调用线程池的execute()方法。执行具体的耗时任务，即开头构造函数中mWorker中call()方法的内容。先执行完doInBackground()方法，又执行postResult()方法，下面看该方法的具体内容：

该方法向Handler对象发送了一个消息，下面具体看AsyncTask中实例化的Hanlder对象的源码：

在InternalHandler 中，如果收到的消息是MESSAGE_POST_RESULT，即执行完了doInBackground()方法并传递结果，那么就调用finish()方法。

如果任务已经取消了，回调onCancelled()方法，否则回调 onPostExecute()方法。

如果收到的消息是MESSAGE_POST_PROGRESS，回调onProgressUpdate()方法，更新进度。

InternalHandler是一个静态类，为了能够将执行环境切换到主线程，因此这个类必须在主线程中进行加载。所以变相要求AsyncTask的类必须在主线程中进行加载。

到此为止，从任务执行的开始到结束都从源码分析完了。

AsyncTask的串行和并行

从上述源码分析中分析得到，默认情况下AsyncTask的执行效果是串行的，因为有了SerialExecutor类来维持保证队列的串行。如果想使用并行执行任务，那么可以直接跳过SerialExecutor类，使用executeOnExecutor()来执行任务。

四、AsyncTask使用不当的后果

1.）生命周期

AsyncTask不与任何组件绑定生命周期，所以在Activity/或者Fragment中创建执行AsyncTask时，最好在Activity/Fragment的onDestory()调用 cancel(boolean)；

2.)内存泄漏

3.) 结果丢失

屏幕旋转或Activity在后台被系统杀掉等情况会导致Activity的重新创建，之前运行的AsyncTask（非静态的内部类）会持有一个之前Activity的引用，这个引用已经无效，这时调用onPostExecute()再去更新界面将不再生效。

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