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Android内部分享[5]——后台线程和多线程的使用

概述

我们前面提到过,在 Android 中有一个核心线程 UI 线程(或者叫主线程),负责处理 UI 渲染(包括去测量和绘制图形),协调用户交互和生命周期事件等。如果这个主线程中发送了太多的耗时操作和工作就会影响用户体验,我们的应用就会变得缓慢或者无响应,甚至出现 ANR(Application Not Responding),所以对我们开发者而言应该将那些比较耗时或者大段很多的操作委托给其他线程来处理,这些线程(非 UI 线程)在后台帮我们处理完成后再交给我们主线程来重新渲染界面。或者有时候我们需要做一些非用户交互的任务,比如定时去和服务器同步一些数据,像这种后台任务也应该直接交给非主线程,让它们在后台帮我们完成。

需要我们特别注意的是,我们在使用多线程来处理任务的时候要考虑到后台任务可能会消耗过多的资源,例如RAM 和电量,在 Android 系统中为了最大的优化系统性能和电池电量,当用户看不到应用在前台的时候会限制后台线程的工作,有可能会杀死这些线程。

Android 6.0 (API 23) 中引入了一个叫 Doze 的模式和应用程序待机处理, 当我们的屏幕关闭(也就是我们通常说的锁屏)且设备静止的时候, Doze 模式会限制应用程序的一些行为,例如网络不可访问, 线程执行的任务停止等。在 Android 7.0 和 8.0 之后更是进一步限制了后台行为,例如在后台获取位置将被禁止,通过 wakelocks 唤醒应用也被禁止。在 Android 9.0 之后引入了 App Standby Buckets, 应用程序对资源的请求根据应用程序使用模式进行动态优先级排序

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Java中的多线程

进程和线程

操作系统有两个容易混淆的概念,进程和线程

进程:一个计算机程序的运行实例,包含了需要执行的指令;有自己的独立地址空间,包含程序内容和数据;不同进程的地址空间是互相隔离的;进程拥有各种资源和状态信息,包括打开的文件、子进程和信号处理。 线程:表示程序的执行流程,是CPU调度执行的基本单位;线程有自己的程序计数器、寄存器、堆栈和帧。同一进程中的线程共用相同的地址空间,同时共享进进程锁拥有的内存和其他资源。

进程是操作系统资源分配的最小单位(CPU时间, 内存空间),线程就是共享虚拟内存映射的进程,多个线程属于一个进程。

Java标准库提供了进程和线程相关的API,进程主要包括表示进程的java.lang.Process类和创建进程的java.lang.ProcessBuilder类

表示线程的是java.lang.Thread类,在虚拟机启动之后,通常只有Java类的main方法这个普通线程运行,运行时可以创建和启动新的线程;还有一类守护线程(damon thread),守护线程在后台运行,提供程序运行时所需的服务。当虚拟机中运行的所有线程都是守护线程时,虚拟机终止运行。

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