情境
Handler、HandlerThread、HandlerThread2 介紹單一 Thread 如何運作,
如果想要讓多個 Thread 並行, 也可以透過 ThreadPool 來處理。
說明
Java的Executor框架為Thread以及使用的資源有更進一步的控制,
Executor提供一個簡單的interface, 目標是將任務的建立跟執行分開。
interface Executor {
fun execute(runnable: Runnable)
}
class SimpleExecutor : Executor {
override fun execute(runnable: Runnable) {
Thread(runnable).start()
}
}
不過一般我們不會自己設計Executor，Java提供了 ThreadPoolExecutor 讓我們使用, 有幾個優點 :
- Thread 能保持存活，等待新任務，不會隨著任務建立再銷毀。
- Thread Pool 限制最大 Thread 數量，避免系統浪費。
- Thread 的生命週期被 Thread Pool 控制。
ThreadPoolExecutor 可以自行定義一些設定。
ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,
int maxPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue
)
-
core pool size (核心緩衝池數量):
Thread pool 的 Thread 下限，Thread 數量不會低於這個數字, -
maxumum pool size (最大緩衝池數量):
Thread pool 的 Thread 最大數量，如果 Thread 都被執行，則 Task 會被塞進 Queue 直到有空閒的 Thread 出現為止，比較好的做法是根據底層硬體來決定數量。
val N = Runtime.getRuntime().availableProcessors()
-
keep-alive time (最大閒置時間) :
如果超過閒置時間，則系統會回收 core Thread 數量以上的 Thread。 -
task queue type (任務佇列類型):
被加進來的 Task，根據策略不同，所用的演算法也會不同。
利用 allowCoreThreadTimeOut(true) 這個方法，可以在 Core Thread 閒置的時候，讓系統回收。
val N = Runtime.getRuntime().availableProcessors()
val executor = new ThreadPoolExecutor(
N,
N * 2,
60L,
TimeUnit.SECONDS,
LinkedBlockingQueue<Runnable>())
executor.allowCoreThreadTimeOut(true)
這邊有一個重點可能需要注意一下。
val rList = LinkedBlockingQueue<Runnable>()
rList.add(Runnable {
//run 1
})
rList.add(Runnable {
//run 2
})
val executor = ThreadPoolExecutor(1, 2, 1, TimeUnit.SECONDS, rList)
一開始 Thread Pool 剛建立 Thread，此時並沒有任何 Thread 可以執行 Task，
因此所有的 Task 將會被丟進 Queue 內等待，直到有新的 Task 後來又被加入，
才會連同之前等待的 Task 一起執行，如果要解決這個問題可以預先建立 core thread。
executor.prestartCoreThread()
//or
executor.prestartAllCoreThreads()
呼叫其中一個方法可以先建立 core thread，另外還有一個陷阱就是如果 core thread 設定為 0，那麼講無論如何就必須等有其他的 task 再被加到 Thread Pool 內才會一起把 Queue 內的 task 執行。
val executor = ThreadPoolExecutor(0, 2, 1, TimeUnit.SECONDS, rList)
如果你不想要自建 Excutor，Java 有內建一些 Executor。
val fixExecutor = Executors.newFixedThreadPool(2)
val cacheExecutor = Executors.newCachedThreadPool()
val singleExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor()
分別是
-
固定尺寸執行器 (newFixedThreadPool)
只要固定好數量，假設是2，那就代表 Thread 永遠固定是 2 個，特性是用完就丟，執行新任務會再開新的 Thread。 -
動態尺寸執行器 (newCachedThreadPool)
Thread 會隨著任務多寡，新增或刪除，假設一個 Thread 被閒置 60 秒，系統則會進行移除。 -
單一執行緒執行器 (newSingleThreadExecutor)
這個執行器最多只會有一個 Thread，因此是執行緒安全的，但是相對效率會下降，因為 Task 會被阻塞，透過Callable搭配Future可以讓我們更方便管理執行緒。
val executor = Executors.newSingleThreadExecutor()
val future = executor.submit(object : Callable<Something>() {
fun call(): Something {
return doLongTask()
}
})
val result = future.get()
與 Runnable 不同的是 Callable 可以回傳結果，透過 blocking 直到 long task 完成回傳物件，Executor 提供同時多個 Thread 並行的操作。
InvokeAll : 同時並行多個 Thread，並且透過 blocking 來取回每一個 Task 的結果。
InvokeAny: 同時並行多個 Thread，只要有一個回傳成功，則終止剩下的 Task。
也可以利用 ExecutorCompletionService 來查詢所完成的任務，他會將完成任務的結果放置 BlockingQueue 內，透過 polling 的方式，來查詢任務是否完成。