CN103279331A - Android系统多任务并发处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Android系统多任务并发处理方法及装置。其中，多任务并发处理方法包括：并发处理器在接收到传入的新任务后，判断当前线程的个数是否小于设定的最大线程数；若是，将传入的新任务放入运行队列后，为之创建一个当前线程，用于执行传入的新任务；否则，将传入的新任务放入就绪队列。若由并发处理器创建的一个当前线程执行完毕，则并发处理器将就绪队列顶端的任务移动到运行队列，并为该任务创建一个用于执行该任务的当前线程。若由并发处理器创建的一个当前线程在执行过程中出现暂停或异常，则并发处理器将该当前线程移至暂停异常队列中并在接收到重新开始onRestart命令时将该当前线程移至就绪队列中。

Description

Android系统多任务并发处理方法及装置

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种Android系统多任务并发处理方法及装置。

背景技术

现有基于Linux的Android系统的多任务并发执行，是指将程序分为多个分离的、独立运行的任务，并使多个独立运行的任务“同步”执行的过程。利用多线程机制，并发执行的每个任务均由一个相应的线程来驱动。多任务并发执行使程序的响应速度更快。

现有Android系统在并发执行的多任务时，会创建与任务数量相同的线程以执行相应的任务。由于系统分配给每个线程的时间相等，当其中一个或一些线程的运算量过大时，在分配的时间内该线程便无法完成，若系统为使其他线程正常工作，便会强制该线程结束以运行其他线程，此时运行的程序便会出现异常；若系统强制该线程执行完毕，则其他线程的运行则无法正常进行，从而导致程序崩溃。

为避免程序出现异常或崩溃，现有Android系统采用线程管理器对运行的线程进行管理：当系统检测到程序异常或需要运行系统线程时（系统线程的优先级高于其他任务线程优先级），线程管理器将当前运行的线程抛出，则当前执行的任务被迫结束，因此仍然会存在程序异常。

同时现有Android系统中，并发执行中的任务的状态和与它对应的线程的状态会根据任务的种类不同而出现不一致。如：一个任务为暂停状态，与其相应的线程的状态则可能为暂停或死亡状态。这样就使Android系统对线程的控制比较混乱，不利于系统对程序的维护。

由上可知，有必要提供一种能够对系统中出现的异常程序进行补偿，避免程序异常或崩溃，同时有利于系统对程序维护的多任务并发处理方法及装置。

发明内容

本发明的发明目的在于提供了一种Android系统多任务并发处理方法及装置，用于Android系统在处理大量并行任务时能够对异常程序进行异常补偿，避免系统出现异常或崩溃，同时有利于系统对程序的维护。

根据本发明的实施例的一个方面，提供了一种Android系统多任务并发处理方法，包括：

并发处理器在接收到传入的新任务后，判断当前线程的个数是否小于设定的最大线程数；若是，将传入的新任务放入运行队列后，为之创建一个当前线程，用于执行所述新任务；否则，将所述新任务放入就绪队列；

若由所述并发处理器创建的一个当前线程执行完毕，则所述并发处理器将所述就绪队列顶端的任务移动到所述运行队列，并为该任务创建一个用于执行该任务的当前线程。

进一步地，上述方法还包括：

若由所述并发处理器创建的一个当前线程在执行过程中出现暂停或异常，则所述并发处理器将该当前线程移至暂停异常队列中并在接收到重新开始onRestart命令时将该当前线程移至所述就绪队列中；所述onRestart命令是所述Android系统在检测到所述就绪队列为空时向所述并发处理器发送的。

更进一步地，所述并发处理器还接收

暂停onPause命令，并将所述运行队列或所述就绪队列中该onPause命令所指向的任务转移到暂停异常队列中；以及

所述并发处理器还接收取消onCancel命令，并将所述onCancel命令所指向的任务移除；

其中，所述onPause命令是所述Android系统在检测到网络中断或发生故障时向所述并发处理器发送的；

所述onCancel命令是所述Android系统在检测到用户在操作页面进行了关闭任务的触发事件时向所述并发处理器发送的。

其中，所述最大线程数为所述运行队列在同一时刻能够运行的当前线程个数的最大值。

优选地，所述并发处理器还包括：

互斥锁程序，用于使所述并发处理器在同一时刻只运行一种类型的任务。

根据本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种Android系统多任务并发处理装置，包括并发处理器，所述并发处理器包括：

判断单元，用于在所述并发处理器接收到传入的新任务后，判断当前线程的个数是否小于设定的最大线程数；

运行单元，包括运行队列，用于为放入所述运行队列中的新任务创建一个当前线程并执行所述新任务；

就绪单元，包括就绪队列，用于存放就绪状态的任务；

控制单元，用于根据判断单元得出的判断结果将所述传入的新任务移至所述运行单元的运行队列中或所述就绪单元的就绪队列中；以及

在所述运行队列中一个当前线程执行完毕后，所述运行单元将所述就绪队列顶端的任务移动到所述运行队列。

其中，所述控制单元根据判断单元得出的判断结果将所述传入的新任务移至所述运行单元的运行队列中或所述就绪单元的就绪队列中，具体为：

所述当前线程的个数小于设定的所述最大线程数时，所述控制单元将所述传入的新任务移至所述运行单元的运行队列中；否则，

所述控制单元将所述传入的新任务移至所述就绪单元的就绪队列中。

进一步地所述并发处理器还包括：

异常处理单元，用于在所述运行单元中的当前线程在执行过程中出现暂停或异常时将该当前线程移至暂停异常队列，并在所述控制单元接收到重新开始onRestart命令时将该当前线程移至所述就绪单元的就绪队列中；所述onRestart命令是所述Android系统在检测到所述就绪队列为空时向所述并发处理器发送的。

更进一步地，所述并发处理器的控制单元还接收：

暂停onPause命令，并将所述运行队列或所述就绪队列中该onPause命令所指向的任务转移到暂停异常队列中；以及

所述控制单元还接收取消onCancel命令，并将所述onCancel命令所指向的任务移除；

其中，所述onPause命令是所述Android系统在检测到网络中断或发生故障时向所述并发处理器的控制单元发送的；

所述onCancel命令是所述Android系统在检测到用户在操作页面进行了关闭任务的触发事件时向所述并发处理器的控制单元发送的。

优选地，所述并发处理器还包括：

互斥锁单元，用于使所述并发处理器的运行单元在同一时刻只能运行一种类型的任务。

由上述技术方案可知，本发明通过定义任务的状态，并根据任务的状态创建不同的队列，然后将不同状态的任务放入相应的队列中，并通过设置最大线程数来限制系统的并行处理器在同一时刻能够并行处理的任务数。由于限制了同一时刻中系统的最大线程数，因此系统不会由于管理过多的线程而使性能降低。同时本发明对于数据量大的线程，当在限定时间内未执行完毕相应程序或出现异常时，系统的并行处理器会将此线程暂停并放入暂停异常队列，当有此线程的任务状态切换命令时，暂停或出现异常的线程会再次被执行，从而实现异常补偿，避免程序异常或崩溃。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1示出了Android系统对多任务进行并发处理的流程图；

图2示出了本发明中并发处理器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内，一个模块也可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。

本发明中的Android系统在进行多任务并发处理之前，首先需要对任务进行管理。

对任务的管理包括：任务类型的定义、任务状态的定义、定义不同任务类型对应的任务状态种类、队列的定义和任务状态切换命令的定义。其中，

任务类型的定义具体为：系统对任务的种类进行分析并根据每个任务的种类定义每个任务的类型。

任务状态的定义具体为：

当任务正在运行时，定义任务的状态为运行状态；

当当前运行的任务被迫让出处理器时，定义任务的状态为就绪状态；

当任务被中止时，定义任务的状态为暂停状态；

当任务不按正常程序执行时，定义任务的状态为异常状态；

当任务结束时，定义任务的状态为死亡状态。

定义不同任务类型对应的任务状态种类，具体为：

根据类型的不同，每个任务能够存在的状态种类不同。如，有的任务存在运行和死亡状态两种状态；有的任务存在运行状态、暂停状态和死亡状态三种状态；有的任务则运行状态、就绪状态、暂停状态、异常状态、死亡状态五种状态均存在。但每个任务在一个时间段内只能处于一种状态。本实施例中，根据任务的类型设定每个任务存在的状态种类由本技术领域的技术人员根据生产需要来设定，此处不再赘述。

队列的定义具体为：

系统创建三种不同的队列，分别为运行队列、就绪队列和暂停异常队列。

系统将处于运行状态的任务安放于运行队列中；将处于就绪状态的任务安放于就绪队列中；将处于暂停状态或异常状态的任务安放于暂停异常队列中。

任务状态切换命令，用于使任务由当前队列向另一种队列切换。具体包括onRestart、onPause和onCancel。其中，

onRestart切换命令使处于暂停异常队列中的任务转到就绪队列中；

onPause切换命令使处于就绪队列及运行队列中的任务转移到暂停异常队列中；

onCancel切换命令为移除任务。

首先，本发明中的Android系统对同一时刻能够运行的最大线程数进行设定。系统在同一时刻能够运行的最大线程数也即系统在同一时刻能够运行的最多任务数。系统中最大线程数的数目由本技术领域的人员根据系统的处理能力来确定。

下面对本发明中Android系统对多任务进行并发处理的方法进行详细阐述。

图1示出了Android系统对多任务进行并发处理的流程图，如图1所示，包括如下流程：

S101：系统进行初始化；

系统初进行始化包括：初始化任务的基本信息，如任务的地址、需要的参数、初始类型和初始状态，以及每个任务能够存在的状态种类等。

S102：新任务X传入系统的并行处理器中；

其中，新任务X传入，即用户在系统的操作页面点击了执行该任务的触发事件。

优选地，系统的并行处理器内包括互斥锁程序。通过互斥锁程序，当系统中的并行处理器检测到有同类型的任务在执行时，传入的新任务X将不被执行，直至并行处理器中此类型的任务执行完毕。即同一时刻系统的并行处理器只能执行一种类型的任务。

S103：并行处理器根据当前任务数将传入的新任务X放入相应的队列并确定当前线程；

本步骤中，并行处理器根据当前任务数将传入的新任务X放入相应的队列，具体为：

若当前任务数为0，则将传入的新任务X放入运行队列，并为其创建一个新线程，该创建的新线程即为当前线程，用于执行传入的新任务；同时并行处理器启动UI（User Interface，用户界面）组件，更新主线程并更新主界面。

若当前任务数大于0小于最大线程数时：将传入的新任务X放入运行队列，并为其创建一个新线程，该创建的新线程为当前线程；

当前任务数大于最大线程数时：不再创建新线程，传入的新任务X加入到就绪队列顶端，同时运行队列最顶端的任务Y被移到就绪队列的末端，当前任务数减1。此时，处理Y的线程为当前线程。

并行处理器中能够运行的当前线程总数不大于最大线程数。

S104：并行处理器判断是否接收到任务状态切换命令；

若接收到任务状态切换命令，执行步骤S105；

若没接收到任务状态切换命令，执行步骤S106.

其中，任务状态切换命令是由系统在检测到用户在操作页面进行了使状态进行切换的触发事件、网络中断或其他故障原因时向并行处理器发送。具体地，

本发明中的任务状态切换命令包括重新开始onRestart命令、暂停onPause命令和移除onCancel命令。其中，

onPause命令是系统在检测到网络中断或发生故障时向并发处理器发送的。并发处理器在接收到onPause命令时，将运行队列或就绪队列中该onPause命令所指向的任务转移到暂停异常队列中；

onCancel命令是系统在检测到用户在操作页面进行了关闭任务的触发事件时向并发处理器发送的。并发处理器在接收到onPause命令后，将onCancel命令所指向的任务移除；

onRestart命令系统在检测到就绪队列为空时向并发处理器发送的。并发处理器在接收到onRestart命令后，将onRestart命令所指向的任务转移到就绪队列中。

S105：并行处理器根据任务状态切换命令将任务切换到相应的队列中；具体地，

对于运行队列中的任务：

若并行处理器接收到onPause命令时，并行处理器将onPause命令所指向的任务转移到暂停异常队列中，同时将当前运行任务数减1；

若并行处理器接收到onCancel命令时，并行处理器将onCancel命令所指向的任务移除，同时将当前运行任务数减1。

对暂停异常队列中的任务：

若并行处理器接收到onRestart命令时，并行处理器将暂停异常队列中onRestart所指向的任务转移到就绪队列中，并判断是否启动新线程。

本发明中的onRestart切换命令，可对出现异常或暂停的任务进行异常补偿。

将暂停异常队列中的任务切换到就绪队列中的状态切换命令onRestart由系统的控制模块在检测到用户在操作页面点击重新开始的触发事件后发出，也可由控制模块根据故障类型自动发出。

S106：并发处理器在一个当前线程执行任务完毕后自动检测就绪队列中的任务并运行。

一个当前线程执行任务完毕后并发处理器自动加载就绪队列顶端的任务到运行队列，并为该任务创建一个用于执行该任务的当前线程，同时当前运行任务数加1。

S107：当并发处理器在一个当前线程执行任务完毕后检测到就绪队列为空时，关闭该当前线程；

S108：所有当前线程均关闭后，并行处理器关闭，释放资源。

由以上可知，本发明通过定义任务的状态，并根据任务的状态创建不同的队列，然后将不同状态的任务放入相应的队列中，并通过设置最大线程数来限制系统的并行处理器在同一时刻能够并行处理的任务数。由于限制了同一时刻中系统的最大线程数，因此系统不会由于管理过多的线程而是性能降低。同时本发明对于数据量大的线程，当在限定时间内未执行完毕相应程序或出现异常时，系统的并行处理器会将此线程暂停并放入暂停异常队列，当有此线程的任务状态切换命令时，暂停或出现异常的线程会再次被执行，从而实现异常补偿，避免程序异常或崩溃。

本发明中的多任务处理方法同样适用于一个程序的多个子任务的并行处理。

根据本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种Android系统多任务并发处理装置。所述多任务并发处理装置包括并发处理器。图2示出了并发处理器的结构示意图。如图2所示，并发处理器包括：

判断单元201，用于在所述并发处理器接收到传入的新任务后，判断当前线程的个数是否小于设定的最大线程数。

运行单元202，包括运行队列，用于为放入运行队列中的新任务创建一个当前线程并执行新任务。

就绪单元203，包括就绪队列，用于存放就绪状态的任务。

控制单元204，用于根据判断单元201得出的判断结果将传入的新任务移至。运行单元202的运行队列中或就绪单元203的就绪队列中。具体地：

当当前线程的个数小于设定的最大线程数时，控制单元204将传入的新任务移至运行单元202的运行队列中；否则，

控制单元204将传入的新任务移至就绪单元203的就绪队列中。

运行单元202在运行队列的一个当前线程执行完毕后，将就绪队列顶端的任务移动到运行队列。

异常处理单元205，用于在运行单元202中的当前线程在执行过程中出现暂停或异常时将该当前线程移至暂停异常队列，并在所述控制单元204接收到重新开始onRestart命令时将该当前线程移至所述就绪单元203的就绪队列中；所述onRestart命令是所述Android系统在检测到所述就绪队列为空时向所述并发处理器发送的。

进一步地，并发处理器的控制单元204还接收：

暂停onPause命令，并将运行队列或就绪队列中该onPause命令所指向的任务转移到暂停异常队列中；以及

控制单元204还接收取消onCancel命令，并将onCancel命令所指向的任务移除；

其中，onPause命令是系统在检测到网络中断或发生故障时向并发处理器的控制单元204发送的；

onCancel命令是系统在检测到用户在操作页面进行了关闭任务的触发事件时向并发处理器的控制单元204发送的。

进一步地，并发处理器还包括：

互斥锁单元206，用于使并发处理器的运行单元202在同一时刻只能运行一种类型的任务。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Android系统多任务并发处理方法，包括：

并发处理器在接收到传入的新任务后，判断当前线程的个数是否小于设定的最大线程数；若是，将传入的新任务放入运行队列后，为之创建一个当前线程，用于执行所述新任务；否则，将所述新任务放入就绪队列；

若由所述并发处理器创建的一个当前线程执行完毕，则所述并发处理器将所述就绪队列顶端的任务移动到所述运行队列，并为该任务创建一个用于执行该任务的当前线程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若由所述并发处理器创建的一个当前线程在执行过程中出现暂停或异常，则所述并发处理器将该当前线程移至暂停异常队列中并在接收到重新开始onRestart命令时将该当前线程移至所述就绪队列中；所述onRestart命令是所述Android系统在检测到所述就绪队列为空时向所述并发处理器发送的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述并发处理器还接收

暂停onPause命令，并将所述运行队列或所述就绪队列中该onPause命令所指向的任务转移到暂停异常队列中；以及

所述并发处理器还接收取消onCancel命令，并将所述onCancel命令所指向的任务移除；

其中，所述onPause命令是所述Android系统在检测到网络中断或发生故障时向所述并发处理器发送的；

所述onCancel命令是所述Android系统在检测到用户在操作页面进行了关闭任务的触发事件时向所述并发处理器发送的。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大线程数为所述运行队列在同一时刻能够运行的当前线程个数的最大值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并发处理器还包括：

互斥锁程序，用于使所述并发处理器在同一时刻只运行一种类型的任务。

6.一种Android系统多任务并发处理装置，包括并发处理器，其特征在于，所述并发处理器包括：

判断单元，用于在所述并发处理器接收到传入的新任务后，判断当前线程的个数是否小于设定的最大线程数；

运行单元，包括运行队列，用于为放入所述运行队列中的新任务创建一个当前线程并执行所述新任务；

就绪单元，包括就绪队列，用于存放就绪状态的任务；

控制单元，用于根据判断单元得出的判断结果将所述传入的新任务移至所述运行单元的运行队列中或所述就绪单元的就绪队列中；以及

在所述运行队列中一个当前线程执行完毕后，所述运行单元将所述就绪队列顶端的任务移动到所述运行队列。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据判断单元得出的判断结果将所述传入的新任务移至所述运行单元的运行队列中或所述就绪单元的就绪队列中，具体为：

所述当前线程的个数小于设定的所述最大线程数时，所述控制单元将所述传入的新任务移至所述运行单元的运行队列中；否则，

所述控制单元将所述传入的新任务移至所述就绪单元的就绪队列中。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述并发处理器还包括：

异常处理单元，用于在所述运行单元中的当前线程在执行过程中出现暂停或异常时将该当前线程移至暂停异常队列，并在所述控制单元接收到重新开始onRestart命令时将该当前线程移至所述就绪单元的就绪队列中；所述onRestart命令是所述Android系统在检测到所述就绪队列为空时向所述并发处理器发送的。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述并发处理器的控制单元还接收：

暂停onPause命令，并将所述运行队列或所述就绪队列中该onPause命令所指向的任务转移到暂停异常队列中；以及

所述控制单元还接收取消onCancel命令，并将所述onCancel命令所指向的任务移除；

其中，所述onPause命令是所述Android系统在检测到网络中断或发生故障时向所述并发处理器的控制单元发送的；

所述onCancel命令是所述Android系统在检测到用户在操作页面进行了关闭任务的触发事件时向所述并发处理器的控制单元发送的。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述并发处理器还包括：

互斥锁单元，用于使所述并发处理器的运行单元在同一时刻只能运行一种类型的任务。

Images