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Android AsyncTask两种线程池分析和总结

(一)    前言
在android AsyncTask里面有两种线程池供我们调用
1．    THREAD_POOL_EXECUTOR, 异步线程池
2．    SERIAL_EXECUTOR，同步线程池
正如上面名称描述的那样，一个是异步线程池，多个任务在线程池中并发执行；还有一个是同步执行的。
默认的话，直接调用execute的话，是使用SERIAL_EXECUTOR
下面的话，会用源代码的方式来说明这两种线程池的作用和注意事项。
(二)     THREAD_POOL_EXECUTOR用法举例
1．    代码

01 private static int produceTaskMaxNumber = 500;
02         public void dotask(){
03             for (int i = 1; i <= produceTaskMaxNumber; i++){
04                 // 产生一个任务，并将其加入到线程池
05                 String task = "task@ " + i;  
06                 Log.d("Sandy", "put " + task);                    
07                 MyAsyncTask asynct = new MyAsyncTask(task);
08                 asynct.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, 0);   
09             }
10         }
11  
12 static class MyAsyncTask extends AsyncTask<Integer, Integer, Integer>{
13         private static int consumeTaskSleepTime = 2000;
14         // 保存任务所需要的数据
15         private Object threadPoolTaskData;         
16         public MyAsyncTask(String s){
17             threadPoolTaskData = s;
18         }
19         <a href="http://home.51cto.com/index.php?s=/space/5017954" target="_blank">@Override</a>
20         protected Integer doInBackground(Integer... arg0) {
21              Log.d("Sandy", "start .." + threadPoolTaskData
22                      + " thread id: " + Thread.currentThread().getId()
23                      + " thread name: " + Thread.currentThread().getName());
24              try {  
25                 // //便于观察，等待一段时间
26                 Thread.sleep(consumeTaskSleepTime);
27              }
28              catch (Exception e) {
29                  Log.d("Sandy", "", e);
30              }
31              threadPoolTaskData = null;
32              return 0;
33         }
34     }

2．    使用方法比较简单，首先创建一个继承自AsyncTask的MyAsyncTask类，然后调用

1 MyAsyncTask asynct = new MyAsyncTask(task);
2 asynct.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, 0);

就可以了。
3．    上面代码执行的时候会出错，导致程序异常终止，如下图
 
原因是：

就是因为我们尝试添加500个task到AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR线程池中，但是它的核心线程是5，队列容量是128，最大线程数是9。
所以，抛出了这个异常。
那么，接下来的话，我们会去分析这个异常怎么出来的。

(三)     THREAD_POOL_EXECUTOR代码分析
从AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR的定义开始分析
1.    代码路径
frameworks\base\core\java\android\os\AsyncTask.java
代码：

01 private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
02 private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
03 private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
04 private static final int KEEP_ALIVE = 1;
05  
06 ....
07 /**
08  * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
09  */
10  public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
11          = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
12                  TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);

它的几个参数CORE_POOL_SIZE, MAXIMUN_POOL_SIZE, 都是根据当前手机的处理器数量进行动态定义的。
那么，继续往下面看，看这几个参数传进去后是什么意思。
2.    代码路径
\libcore\luni\src\main\java\java\util\concurrent\ThreadPoolExecutor.java
代码：

01 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
02                               int maximumPoolSize,
03                               long keepAliveTime,
04                               TimeUnit unit,
05                               BlockingQueue<Runnable> workQueue,
06                               ThreadFactory threadFactory,
07                               RejectedExecutionHandler handler) {
08         if (corePoolSize < 0 ||
09             maximumPoolSize <= 0 ||
10             maximumPoolSize < corePoolSize ||
11             keepAliveTime < 0)
12             throw new IllegalArgumentException();
13         if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
14             throw new NullPointerException();
15         this.corePoolSize = corePoolSize;
16         this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
17         this.workQueue = workQueue;
18         this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
19         this.threadFactory = threadFactory;
20         this.handler = handler;
21 }
22  
23 /**
24   * The default rejected execution handler
25   */
26 private static final RejectedExecutionHandler defaultHandler =
27 new AbortPolicy();

这是ThreadPoolExecutor的构造函数，首先需要明白的是这几个参数的含义
A．    corePoolSize： 线程池维护线程的最少数量
B．    maximumPoolSize：线程池维护线程的最大数量
C．    keepAliveTime： 线程池维护线程所允许的空闲时间
D．    unit： 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
E．    workQueue： 线程池所使用的缓冲队列
F．    handler： 线程池对拒绝任务的处理策略

当一个任务通过asynct.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, 0)方法欲添加到线程池时：
如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。

也就是：处理任务的优先级为：
核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。

当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。

unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性：
NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。

workQueue是BlockQueue的子类，ArrayBlockingQueue,DelayQueue

handler有四个选择(这不是android的Handler)：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() – 这个也是AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR使用的
抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
重试添加当前的任务，他会自动重复调用execute()方法
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
抛弃旧的任务
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
抛弃当前的任务

所以，正是我们的AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR使用了AbortPolicy()类型的handler，所以才会抛出异常..

那么，在把任务添加到AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR之后，下面的工作就是由这个线程池来调度线程执行任务了。

(四)     AsyncTask. SERIAL_EXECUTOR
1.    使用方法
AsyncTask. SERIAL_EXECUTOR的使用方法和Async.THREAD_POOL_EXECUTOR差不多。不过正如前面所说，它是默认的Executor，所以可以直接调用，所以可以有两种调用方法。

1 a.    asynct.executeOnExecutor(AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR, 0);
2 b.    asynct.execute(0);

效果是一样的

2．执行流程
代码路径:
frameworks\base\core\java\android\os\AsyncTask.java
代码：

01 public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
02             Params... params) {
03         ...
04         exec.execute(mFuture);
05         ....
06 }
07  
08 private static class SerialExecutor implements Executor {
09         final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
10         Runnable mActive;
11         public synchronized void execute(final Runnable r) {
12             mTasks.offer(new Runnable() {
13                 public void run() {
14                     try {
15                         r.run();
16                     } finally {
17                         scheduleNext();
18                     }
19                 }
20             });
21             if (mActive == null) {
22                 scheduleNext();
23             }
24         }
25  
26         protected synchronized void scheduleNext() {
27             if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
28                 THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
29             }
30         }
31     }

嗯，它会调用到SerialExecutor.execute(Runnable r)方法
在这个方法里面，它首先把任务放到mTasks这个集合里面；然后判断mActivie是否为空,再调用scheduleNext ()方法。
mActivie为null的意思是当前没有任务在执行，如果mActivie!=null，那么说明当前有任务正在执行，那么只要把任务添加到mTasks里面即可。
因为任务执行完毕后，会再次调用scheduleNext()方法的，就是
finally {
        scheduleNext();
     }
这样就形成了一种链状调用结构，只要mTasks里面还有任务，就会不断逐一调用，如果后面有任务进来，就只要添加到mTasks里面即可。
同时，不知道大家注意到没有，这两个方法都是synchronized的，这样，就保证了多线程之间调度问题。
否则肯定会出现问题的，至于什么问题，大家想想就能明白。

4．    继续分析scheduleNext()方法
这个方法首先把mTasks里面的数据取一个出来，然后调用
THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
我晕，这不就是上面一直在分析的AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR么？
好吧，原来AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR和AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR的区别就是SERIAL_EXECUTOR在THREAD_POOL_EXECUTOR的基础上添加了一个mTasks的集合来保证任务顺序执行而已...

(五)     总结
说了这么多，总结下
1.    AsyncTask里面有THREAD_POOL_EXECUTOR和SERIAL_EXECUTOR两种方式来异步执行任务；THREAD_POOL_EXECUTOR是异步的，而SERIAL_EXECUTOR任务是顺序执行的。
2.    THREAD_POOL_EXECUTOR如果添加的任务过多，没有及时处理的话，会导致程序崩溃，它的队列size是128；它的调度规则是核心池大小，队列大小，以及最大线程数和异常处理Handler来决定的。
3.    SERIAL_EXECUTOR本质是在THREAD_POOL_EXECUTOR的基础上添加一个mTasks的集合来保证任务的顺序执行。

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