安卓中多線程梳理

一、HandlerThread梳理

（1）解決主線程耗時(shí)問(wèn)題
（2）避免內(nèi)存泄漏

二、IntentService梳理

三、線程池梳理

核心線程最大數(shù)量：
計(jì)算密集型=Ncpu+1，但是這種做法導(dǎo)致的多一個(gè)cpu上下文切換。

1、優(yōu)點(diǎn)：
（1）線程復(fù)用，減少內(nèi)存開(kāi)銷
（2）限定最大并發(fā)量，避免阻塞
（3）便于管理線程
2、分類
（1）FixedThreadPool
（2）CachedThreadPool
（3）ScheduledThreadPool
（4）SingleThreadExecutor

四、線程創(chuàng)建的常用方法

（1）繼承Thread重寫(xiě)run方法
（2）實(shí)現(xiàn)Runnable重寫(xiě)run方法
（3）實(shí)現(xiàn)Callable重寫(xiě)call方法

五、線程中斷

public boolean isInterrupted() //判斷中斷標(biāo)識(shí)位是否是true，不會(huì)改變標(biāo)識(shí)位
public static boolean interrupted() //判斷當(dāng)前線程是否被中斷，并且該方法調(diào)用結(jié)束的時(shí)候會(huì)清空中斷標(biāo)識(shí)位

public void interrupt() //將中斷標(biāo)識(shí)位設(shè)置為true

線程的六種狀態(tài)，New 、Runnable、 Blocked、 Waiting、 Timed Waiting、 Terminated，那么在這六種狀態(tài)下調(diào)用線程中斷的代碼會(huì)怎樣呢，New和Terminated狀態(tài)下，線程不會(huì)理會(huì)線程中斷的請(qǐng)求，既不會(huì)設(shè)置標(biāo)記位，在Runnable和Blocked狀態(tài)下調(diào)用interrupt會(huì)將標(biāo)志位設(shè)置位true,在Waiting和Timed Waiting狀態(tài)下會(huì)發(fā)生InterruptedException異常，針對(duì)這個(gè)異常我們?nèi)绾翁幚恚?br/> 1.在catch語(yǔ)句中通過(guò)interrupt設(shè)置中斷狀態(tài)，因?yàn)榘l(fā)生中斷異常時(shí)，中斷標(biāo)志位會(huì)被復(fù)位，我們需要重新將中斷標(biāo)志位設(shè)置為true，這樣外界可以通過(guò)這個(gè)狀態(tài)判斷是否需要中斷線程

try{
    ....
}catch(InterruptedException e){
    Thread.currentThread().interrupt();
}

2.更好的做法是，不捕獲異常，直接拋出給調(diào)用者處理，這樣更靈活

六、Thread為什么不能用stop方法停止線程

從SUN的官方文檔可以得知，調(diào)用Thread.stop()方法是不安全的，這是因?yàn)楫?dāng)調(diào)用Thread.stop()方法時(shí)，會(huì)發(fā)生下面兩件事：
1.即刻拋出 ThreadDeath異常，在線程的run()方法內(nèi)，任何一點(diǎn)都有可能拋出ThreadDeath Error，包括在catch或finally語(yǔ)句中。
2.釋放該線程所持有的所有的鎖。調(diào)用thread.stop()后導(dǎo)致了該線程所持有的所有鎖的突然釋放，那么被保護(hù)數(shù)據(jù)就有可能呈現(xiàn)不一致性，其他線程在使用這些被破壞的數(shù)據(jù)時(shí)，有可能導(dǎo)致一些很奇怪的應(yīng)用程序錯(cuò)誤。

七、同步方法和同步代碼塊

1、同步方法
即有synchronized關(guān)鍵字修飾的方法, 由于java的每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)內(nèi)置鎖，當(dāng)用此關(guān)鍵字修飾方法時(shí)，內(nèi)置鎖會(huì)保護(hù)整個(gè)方法。在調(diào)用該方法前，需要獲得內(nèi)置鎖，否則就處于阻塞狀態(tài)。

    public synchronized void sync(){
        .....
    }

注：synchronized關(guān)鍵字也可以修飾靜態(tài)方法，此時(shí)如果調(diào)用該靜態(tài)方法，將會(huì)鎖住整個(gè)類（類鎖）
2、即有synchronized關(guān)鍵字修飾的語(yǔ)句塊,被該關(guān)鍵字修飾的語(yǔ)句塊會(huì)自動(dòng)被加上內(nèi)置鎖，從而實(shí)現(xiàn)同步（對(duì)象鎖）
synchronized(object){
}

八、volatile能實(shí)現(xiàn)多線程同步嗎

count++;
對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼是

    GETSTATIC ThreadTest/Counts.count : I
    ICONST_1
    IADD
    PUTSTATIC ThreadTest/Counts.count : I

read and load從主存復(fù)制變量到當(dāng)前工作內(nèi)存
use and assign 執(zhí)行代碼，改變共享變量值
store and write 用工作內(nèi)存數(shù)據(jù)刷新主存相關(guān)內(nèi)容
但是這一些操作并不是原子性，也就是 在read and load之后，如果主內(nèi)存count變量發(fā)生修改之后，線程工作內(nèi)存中的值由于已經(jīng)加載，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變化，所以計(jì)算出來(lái)的結(jié)果會(huì)和預(yù)期不一樣。
對(duì)于volatile修飾的變量，jvm虛擬機(jī)只是保證從主內(nèi)存加載到線程工作內(nèi)存的值是最新的。

九、使用重入鎖實(shí)現(xiàn)線程同步

在JavaSE5.0中新增了一個(gè)java.util.concurrent包來(lái)支持同步。ReentrantLock類是可重入、互斥、實(shí)現(xiàn)了Lock接口的鎖， 它與使用synchronized方法和快具有相同的基本行為和語(yǔ)義，并且擴(kuò)展了其能力
釋放鎖ReentrantLock()還有一個(gè)可以創(chuàng)建公平鎖的構(gòu)造方法，但由于能大幅度降低程序運(yùn)行效率，不推薦使用

十、關(guān)于Lock對(duì)象和synchronized關(guān)鍵字的選擇

a.最好兩個(gè)都不用，使用一種java.util.concurrent包提供的機(jī)制，
b.如果synchronized關(guān)鍵字能滿足用戶的需求，就用synchronized，因?yàn)樗芎?jiǎn)化代碼
c.如果需要更高級(jí)的功能，就用ReentrantLock類，此時(shí)要注意及時(shí)釋放鎖，否則會(huì)出現(xiàn)死鎖，通常在finally代碼釋放鎖

十一、使用局部變量實(shí)現(xiàn)線程同步

如果使用ThreadLocal管理變量，則每一個(gè)使用該變量的線程都獲得該變量的副本， 副本之間相互獨(dú)立，這樣每一個(gè)線程都可以隨意修改自己的變量副本，而不會(huì)對(duì)其他線程產(chǎn)生影響。
ThreadLocal 類的常用方法
ThreadLocal() //創(chuàng)建一個(gè)線程本地變量
get() //返回此線程局部變量的當(dāng)前線程副本中的值initialValue() :set(T value) :

//只改Bank類，其余代碼與上同
        public class Bank{
            //使用ThreadLocal類管理共享變量account
            private static ThreadLocal<Integer> account = new ThreadLocal<Integer>(){
                @Override
                protected Integer initialValue(){
                    return 100;
                }
            };
            public void save(int money){
                account.set(account.get()+money);
            }
            public int getAccount(){
                return account.get();
            }
        }

十二、java內(nèi)存模型

堆內(nèi)存是被所有線程共享的運(yùn)行時(shí)內(nèi)存區(qū)域，存在可見(jiàn)性的問(wèn)題。
線程之間共享變量存儲(chǔ)在主存中，每個(gè)線程都有一個(gè)私有的本地內(nèi)存，本地內(nèi)存存儲(chǔ)了該線程共享變量的副本（本地內(nèi)存是一個(gè)抽象概念，并不真實(shí)存在），兩個(gè)線程要通信的話，首先A線程把本地內(nèi)存更新過(guò)的共享變量更新到主存中，然后B線程去主存中讀取A線程更新過(guò)的共享變量，也就是說(shuō)假設(shè)線程A執(zhí)行了i = 1這行代碼更新主線程變量i的值，會(huì)首先在自己的工作線程中堆變量i進(jìn)行賦值，然后再寫(xiě)入主存當(dāng)中，而不是直接寫(xiě)入主存

十三、原子性 可見(jiàn)性 有序性

原子性：
對(duì)基本數(shù)據(jù)類型的讀取和賦值操作是原子性操作，這些操作不可被中斷，是一步到位的，例如x=3是原子性操作，而y = x就不是，它包含兩步：第一讀取x，第二將x寫(xiě)入工作內(nèi)存；x++也不是原子性操作，它包含三部，第一，讀取x，第二，對(duì)x加1，第三，寫(xiě)入內(nèi)存。原子性操作的類如：AtomicInteger AtomicBoolean AtomicLong AtomicReference

可見(jiàn)性：
指線程之間的可見(jiàn)性，既一個(gè)線程修改的狀態(tài)對(duì)另一個(gè)線程是可見(jiàn)的。volatile修飾可以保證可見(jiàn)性，它會(huì)保證修改的值會(huì)立即被更新到主存，所以對(duì)其他線程是可見(jiàn)的，普通的共享變量不能保證可見(jiàn)性，因?yàn)楸恍薷暮蟛粫?huì)立即寫(xiě)入主存，何時(shí)被寫(xiě)入主存是不確定的，所以其他線程去讀取的時(shí)候可能讀到的還是舊值

有序性：
Java中的指令重排序（包括編譯器重排序和運(yùn)行期重排序）可以起到優(yōu)化代碼的作用，但是在多線程中會(huì)影響到并發(fā)執(zhí)行的正確性，使用volatile可以保證有序性，禁止指令重排volatile可以保證可見(jiàn)性 有序性，但是無(wú)法保證原子性，在某些情況下可以提供優(yōu)于鎖的性能和伸縮性，替代sychronized關(guān)鍵字簡(jiǎn)化代碼，但是要嚴(yán)格遵循使用條件。

十四 為什么HashMap線程不安全

hash碰撞與擴(kuò)容導(dǎo)致
HashMap的底層存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是一個(gè)Entry數(shù)組，每個(gè)Entry又是一個(gè)單鏈表，一旦發(fā)生Hash沖突的的時(shí)候，HashMap采用拉鏈法解決碰撞沖突，因?yàn)閔ashMap的put方法不是同步的，所以他的擴(kuò)容方法也不是同步的，在擴(kuò)容過(guò)程中，會(huì)新生成一個(gè)新的容量的數(shù)組，然后對(duì)原數(shù)組的所有鍵值對(duì)重新進(jìn)行計(jì)算和寫(xiě)入新的數(shù)組，之后指向新生成的數(shù)組。當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)檢測(cè)到hashmap需要擴(kuò)容的時(shí)候就會(huì)同時(shí)調(diào)用resize操作，各自生成新的數(shù)組并rehash后賦給該map底層的數(shù)組table，結(jié)果最終只有最后一個(gè)線程生成的新數(shù)組被賦給table變量，其他線程的均會(huì)丟失。而且當(dāng)某些線程已經(jīng)完成賦值而其他線程剛開(kāi)始的時(shí)候，就會(huì)用已經(jīng)被賦值的table作為原始數(shù)組，這樣也會(huì)有問(wèn)題。擴(kuò)容的時(shí)候 可能會(huì)引發(fā)鏈表形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)

十五 Binder的內(nèi)存拷貝過(guò)程

相比其他的IPC通信，比如消息機(jī)制、共享內(nèi)存、管道、信號(hào)量等，Binder僅需一次內(nèi)存拷貝，即可讓目標(biāo)進(jìn)程讀取到更新數(shù)據(jù)，同共享內(nèi)存一樣相當(dāng)高效，其他的IPC通信機(jī)制大多需要2次內(nèi)存拷貝。

Binder內(nèi)存拷貝的原理為：A為Binder客戶端，在IPC調(diào)用前，需將其用戶空間的數(shù)據(jù)拷貝到Binder驅(qū)動(dòng)的內(nèi)核空間，由于進(jìn)程B在打開(kāi)Binder設(shè)備(/dev/binder)時(shí)，已將Binder驅(qū)動(dòng)的內(nèi)核空間映射(mmap)到自己的進(jìn)程空間，所以進(jìn)程B可以直接看到Binder驅(qū)動(dòng)內(nèi)核空間的內(nèi)容改動(dòng)

十六 傳統(tǒng)IPC機(jī)制的通信原理（2次內(nèi)存拷貝）

1.發(fā)送方進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用（copy_from_user）將要發(fā)送的數(shù)據(jù)存拷貝到內(nèi)核緩存區(qū)中。
2.接收方開(kāi)辟一段內(nèi)存空間，內(nèi)核通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用（copy_to_user）將內(nèi)核緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)拷貝到接收方的內(nèi)存緩存區(qū)。

傳統(tǒng)IPC機(jī)制存在2個(gè)問(wèn)題：
1.需要進(jìn)行2次數(shù)據(jù)拷貝，第1次是從發(fā)送方用戶空間拷貝到內(nèi)核緩存區(qū)，第2次是從內(nèi)核緩存區(qū)拷貝到接收方用戶空間。
2.接收方進(jìn)程不知道事先要分配多大的空間來(lái)接收數(shù)據(jù)，可能存在空間上的浪費(fèi)。

十七 Java內(nèi)存模型

Java內(nèi)存模型(即Java Memory Model，簡(jiǎn)稱JMM)本身是一種抽象的概念，并不真實(shí)存在，它描述的是一組規(guī)則或規(guī)范，通過(guò)這組規(guī)范定義了程序中各個(gè)變量（包括實(shí)例字段，靜態(tài)字段和構(gòu)成數(shù)組對(duì)象的元素）的訪問(wèn)方式。由于JVM運(yùn)行程序的實(shí)體是線程，而每個(gè)線程創(chuàng)建時(shí)JVM都會(huì)為其創(chuàng)建一個(gè)工作內(nèi)存(有些地方稱為?？臻g)，用于存儲(chǔ)線程私有的數(shù)據(jù)，而Java內(nèi)存模型中規(guī)定所有變量都存儲(chǔ)在主內(nèi)存，主內(nèi)存是共享內(nèi)存區(qū)域，所有線程都可以訪問(wèn)，但線程對(duì)變量的操作(讀取賦值等)必須在工作內(nèi)存中進(jìn)行，首先要將變量從主內(nèi)存拷貝的自己的工作內(nèi)存空間，然后對(duì)變量進(jìn)行操作，操作完成后再將變量寫(xiě)回主內(nèi)存，不能直接操作主內(nèi)存中的變量，工作內(nèi)存中存儲(chǔ)著主內(nèi)存中的變量副本拷貝，前面說(shuō)過(guò)，工作內(nèi)存是每個(gè)線程的私有數(shù)據(jù)區(qū)域，因此不同的線程間無(wú)法訪問(wèn)對(duì)方的工作內(nèi)存，線程間的通信(傳值)必須通過(guò)主內(nèi)存來(lái)完成

十八、什么情況下會(huì)觸發(fā)類的初始化

1、遇到new，getstatic，putstatic，invokestatic這4條指令；
2、使用java.lang.reflect包的方法對(duì)類進(jìn)行反射調(diào)用；
3、初始化一個(gè)類的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)其父類沒(méi)有進(jìn)行過(guò)初始化，則先初始化其父類（注意！如果其父類是接口的話，則不要求初始化父類）；
4、當(dāng)虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，用戶需要指定一個(gè)要執(zhí)行的主類（包含main方法的那個(gè)類），虛擬機(jī)會(huì)先初始化這個(gè)主類；
5、當(dāng)使用jdk1.7的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持時(shí)，如果一個(gè)java.lang.invoke.MethodHandle實(shí)例最后的解析結(jié)果REF_getstatic

十九、雙親委托模式

類加載器查找class所采用的是雙親委托模式，所謂雙親委托模式就是判斷該類是否已經(jīng)加載，如果沒(méi)有則不是自身去查找而是委托給父加載器進(jìn)行查找，這樣依次進(jìn)行遞歸，直到委托到最頂層的Bootstrap ClassLoader,如果Bootstrap ClassLoader找到了該Class,就會(huì)直接返回，如果沒(méi)找到，則繼續(xù)依次向下查找，如果還沒(méi)找到則最后交給自身去查找

二十、雙親委托模式的好處

1.避免重復(fù)加載，如果已經(jīng)加載過(guò)一次Class，則不需要再次加載，而是直接讀取已經(jīng)加載的Class
2.更加安全，確保，java核心api中定義類型不會(huì)被隨意替換，比如，采用雙親委托模式可以使得系統(tǒng)在Java虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)舊加載了String類，也就無(wú)法用自定義的String類來(lái)替換系統(tǒng)的String類，這樣便可以防止核心`API庫(kù)被隨意篡改。

二十一、死鎖的產(chǎn)生條件，如何避免死鎖

死鎖的四個(gè)必要條件

1.互斥條件：
一個(gè)資源每次只能被一個(gè)進(jìn)程使用
2.請(qǐng)求與保持條件：
進(jìn)程已經(jīng)保持了至少一個(gè)資源，但又提出了新的資源請(qǐng)求，而該資源 已被其他進(jìn)程占有，此時(shí)請(qǐng)求進(jìn)程被阻塞，但對(duì)自己已獲得的資源保持不放。
3.不可剝奪條件:
進(jìn)程所獲得的資源在未使用完畢之前，不能被其他進(jìn)程強(qiáng)行奪走，即只能 由獲得該資源的進(jìn)程自己來(lái)釋放（只能是主動(dòng)釋放)。
4.循環(huán)等待條件:
若干進(jìn)程間形成首尾相接循環(huán)等待資源的關(guān)系

避免死鎖的方法

系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程發(fā)出每一個(gè)系統(tǒng)能夠滿足的資源申請(qǐng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查,并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否分配資源,如果分配后系統(tǒng)可能發(fā)生死鎖,則不予分配,否則予以分配，這是一種保證系統(tǒng)不進(jìn)入死鎖狀態(tài)的動(dòng)態(tài)策略。
一般來(lái)說(shuō)互斥條件是無(wú)法破壞的，所以在預(yù)防死鎖時(shí)主要從其他三個(gè)方面入手
(1)破壞請(qǐng)求和保持條件：
在系統(tǒng)中不允許進(jìn)程在已獲得某種資源的情況下，申請(qǐng)其他資源，即要想出一個(gè)辦法，阻止進(jìn)程在持有資源的同時(shí)申請(qǐng)其它資源。
(2)破壞不可搶占條件：
允許對(duì)資源實(shí)行搶奪。
(3)破壞循環(huán)等待條件
對(duì)系統(tǒng)所有資源進(jìn)行線性排序并賦予不同的序號(hào)，這樣我們便可以規(guī)定進(jìn)程在申請(qǐng)資源時(shí)必須按照序號(hào)遞增的順序進(jìn)行資源的申請(qǐng)，當(dāng)以后要申請(qǐng)時(shí)需檢查要申請(qǐng)的資源的編號(hào)大于當(dāng)前編號(hào)時(shí)，才能進(jìn)行申請(qǐng)。

二十二、App啟動(dòng)流程

1.App啟動(dòng)時(shí)，AMS會(huì)檢查這個(gè)應(yīng)用程序所需要的進(jìn)程是否存在，不存在就會(huì)請(qǐng)求Zygote進(jìn)程啟動(dòng)需要的應(yīng)用程序進(jìn)程Zygote進(jìn)程接收到AMS請(qǐng)求并通過(guò)fock自身創(chuàng)建應(yīng)用程序進(jìn)程，這樣應(yīng)用程序進(jìn)程就會(huì)獲取虛擬機(jī)的實(shí)例，還會(huì)創(chuàng)建Binder線程池（ProcessState.startThreadPool()）和消息循環(huán)(ActivityThread looper.loop)App進(jìn)程，通過(guò)Binder IPC向sytem_server進(jìn)程發(fā)起attachApplication請(qǐng)求；system_server進(jìn)程在收到請(qǐng)求后，進(jìn)行一系列準(zhǔn)備工作后，再通過(guò)Binder IPC向App進(jìn)程發(fā)送scheduleLaunchActivity請(qǐng)求；App進(jìn)程的binder線程（ApplicationThread）在收到請(qǐng)求后，通過(guò)handler向主線程發(fā)送LAUNCH_ACTIVITY消息；Message后，通過(guò)反射機(jī)制創(chuàng)建目標(biāo)Activity，并回調(diào)Activity.onCreate()等方法。App便正式啟動(dòng)，開(kāi)始進(jìn)入Activity生命周期，執(zhí)行完onCreate/onStart/onResume方法，UI渲染結(jié)束后便可以看到App的主界面。

二十三、RecyclerView在很多方面能取代ListView，ListView沒(méi)什么沒(méi)有過(guò)時(shí)？

ListView采用的是RecyclerBin的回收機(jī)制在一些輕量級(jí)的List顯示時(shí)效率更高