Android 协程、线程和进程对比分析_Android

在 android 开发中，理解进程和线程的概念非常重要。进程和线程不仅是操作系统的基本概念，其在 android 系统中的表现形式与四大组件也有密切关联。本文将通过梳理进程和线程的基本概念及其在 android 中的特点，为开发者提供清晰的理解。

进程和线程的基本概念

1. 进程

定义：
进程是资源分配的基本单位，每个进程都拥有独立的地址空间、内存和资源。在多任务操作系统中，进程是实现程序并发运行的核心机制。
特点：
- 独立性：进程之间互不干扰，每个进程都有自己的地址空间。
- 高资源开销：进程切换需要保存和恢复上下文（如地址空间、寄存器状态等）。
- 安全性高：进程间的资源隔离较为彻底。

2. 线程

定义：
线程是 cpu 调度的基本单位，运行在进程中的一个执行单元。线程共享同一进程的资源（如内存、文件句柄），可以通过多线程实现并发操作。
特点：
- 轻量级：线程比进程更高效，占用资源少。
- 共享性：同一进程内的线程共享内存地址空间。
- 依赖性：一个线程崩溃可能会影响整个进程。

特性	进程	线程	协程
本质	资源分配的基本单位，应用沙盒的基础	操作系统调度的基本单位	用户态的轻量级任务
隔离性	强，独立内存空间，崩溃互不影响	弱，共享进程内存，一个线程崩溃可能导致整个进程崩溃	无，运行在线程之上，共享线程上下文
资源开销	高（独立内存空间，创建/切换成本大）	中等（拥有独立栈，共享堆）	极低（用户态调度，可轻松创建数万个）
通信方式	ipc（如 binder、aidl），复杂昂贵	共享内存（需同步机制）或 handler/looper	挂起函数、channel、flow，类似顺序函数调用
阻塞性	阻塞自身进程	阻塞底层线程（主线程阻塞导致anr）	非阻塞挂起，释放底层线程做其他工作

协程的优缺点

协程是 google 推荐的 android 异步编程解决方案，它的核心优势在于用看似同步的方式写异步代码，极大简化了逻辑。

核心优势

大幅简化异步代码：通过挂起机制，彻底告别“回调地狱”，使异步代码的逻辑清晰得像同步代码一样。
极低的性能开销：作为用户态管理的任务，协程的创建和切换开销远小于线程，允许你大规模创建而无需担心资源耗尽。
强大的结构化并发：通过 coroutinescope（如 viewmodelscope）管理生命周期，当作用域被取消时，其内部所有协程都会被自动取消，有效防止内存泄漏。
灵活的线程调度：可以轻松使用 withcontext(dispatchers.io)、dispatchers.default等在不同线程间流转，并在结束时自动切回原线程。

需要注意的局限性

不直接提升cpu密集型任务性能：协程的本质是协作式任务管理，对于纯计算任务，如果不切换到合适的调度器（如dispatchers.default），尤其是在主线程上执行，同样会阻塞ui导致anr。
单线程特性限制：一个线程内的多个协程仍是顺序执行，无法直接利用多核优势实现真正并行。需通过“多线程+协程”模式（即启动多个运行在不同线程上的协程）来发挥多核性能。
错误处理需谨慎：协程内部的未捕获异常会向上传播，可能导致父协程取消。必须使用 try-catch或 coroutineexceptionhandler妥善处理。
警惕底层阻塞操作：若协程中调用了底层系统阻塞操作，可能导致整个线程被阻塞，影响该线程上运行的其他协程。

如何选择

需要执行网络请求、数据库操作、文件读写等任务 → 首选协程。
需要响应 ui 事件或执行与生命周期相关的任务 → 首选协程，并配合 lifecyclescope或 viewmodelscope。
需要与严格要求特定线程的底层原生库交互 → 可以考虑使用线程来满足其严格的线程模型要求。
需要实现组件或应用的强隔离，或突破单进程内存限制 → 慎重考虑使用多进程，但务必明确其复杂的通信开销。

使用示例

// 等待型调度器
private var sendcoroutinescope: coroutinescope? = coroutinescope(dispatchers.io)
sendcoroutinescope?.launch {
	// 网络请求、数据库操作、文件读写等任务
}
// 计算型调度器
private var calculatecoroutinescope: coroutinescope? = coroutinescope(dispatchers.default)
calculatecoroutinescope?.launch {
	// 网络请求、数据库操作、文件读写等任务
}
// 绑定对象为lifecycleowner（如 activity, fragment），绑定的 activity或 fragment被销毁（ondestroy()）时将取消该协程
lifecyclescope.launch {
	// ui层操作：界面更新、动画、与ui生命周期紧密相关的任务
}
// 绑定对象为viewmodel，viewmodel的 oncleared()方法被调用时将取消该协程
viewmodelscope.launch {
	// 数据层操作：网络请求、数据库读写、耗时计算
}

到此这篇关于android 协程、线程和进程对比的文章就介绍到这了,更多相关android 协程、线程和进程内容请搜索代码网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持代码网！