欧美bbbwbbbw肥妇,免费乱码人妻系列日韩,一级黄片

詳解Java線程池是如何重復利用空閑線程的

 更新時間:2021年06月26日 09:54:54   作者:Java技術(shù)棧  
在Java開發(fā)中,經(jīng)常需要創(chuàng)建線程去執(zhí)行一些任務,實現(xiàn)起來也非常方便,此時,我們很自然會想到使用線程池來解決這個問題,文中給大家提到使用線程池的好處,對Java線程池空閑線程知識感興趣的朋友一起看看吧

在Java開發(fā)中,經(jīng)常需要創(chuàng)建線程去執(zhí)行一些任務,實現(xiàn)起來也非常方便,但如果并發(fā)的線程數(shù)量很多,并且每個線程都是執(zhí)行一個時間很短的任務就結(jié)束了,這樣頻繁創(chuàng)建線程就會大大降低系統(tǒng)的效率,因為頻繁創(chuàng)建線程和銷毀線程需要時間。此時,我們很自然會想到使用線程池來解決這個問題。

使用線程池的好處:

降低資源消耗。java中所有的池化技術(shù)都有一個好處,就是通過復用池中的對象,降低系統(tǒng)資源消耗。設(shè)想一下如果我們有n多個子任務需要執(zhí)行,如果我們?yōu)槊總€子任務都創(chuàng)建一個執(zhí)行線程,而創(chuàng)建線程的過程是需要一定的系統(tǒng)消耗的,最后肯定會拖慢整個系統(tǒng)的處理速度。而通過線程池我們可以做到復用線程,任務有多個,但執(zhí)行任務的線程可以通過線程池來復用,這樣減少了創(chuàng)建線程的開銷,系統(tǒng)資源利用率得到了提升。

降低管理線程的難度。多線程環(huán)境下對線程的管理是最容易出現(xiàn)問題的,而線程池通過框架為我們降低了管理線程的難度。我們不用再去擔心何時該銷毀線程,如何最大限度的避免多線程的資源競爭。這些事情線程池都幫我們代勞了。

提升任務處理速度。線程池中長期駐留了一定數(shù)量的活線程,當任務需要執(zhí)行時,我們不必先去創(chuàng)建線程,線程池會自己選擇利用現(xiàn)有的活線程來處理任務。

很顯然,線程池一個很顯著的特征就是“長期駐留了一定數(shù)量的活線程”,避免了頻繁創(chuàng)建線程和銷毀線程的開銷,那么它是如何做到的呢?我們知道一個線程只要執(zhí)行完了run()方法內(nèi)的代碼,這個線程的使命就完成了,等待它的就是銷毀。既然這是個“活線程”,自然是不能很快就銷毀的。為了搞清楚這個“活線程”是如何工作的,下面通過追蹤源碼來看看能不能解開這個疑問。

學習過線程池都知道,可以通過工廠類Executors來創(chuàng)個多種類型的線程池,部分類型如下:

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int var0) {
    return new ThreadPoolExecutor(var0, var0, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue());
}
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new Executors.FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue()));
}
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue());
}
public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor() {
    return new Executors.DelegatedScheduledExecutorService(new ScheduledThreadPoolExecutor(1));
}
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int var0) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(var0);
}

無論哪種類型的線程池,最終都是直接或者間接通過ThreadPoolExecutor這個類來實現(xiàn)的。而ThreadPoolExecutor的有多個構(gòu)造方法,最終都是調(diào)用含有7個參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。

/**
 * Creates a new {@code ThreadPoolExecutor} with the given initial
 * parameters.
 *
 * @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, even
 *        if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set
 * @param maximumPoolSize the maximum number of threads to allow in the
 *        pool
 * @param keepAliveTime when the number of threads is greater than
 *        the core, this is the maximum time that excess idle threads
 *        will wait for new tasks before terminating.
 * @param unit the time unit for the {@code keepAliveTime} argument
 * @param workQueue the queue to use for holding tasks before they are
 *        executed.  This queue will hold only the {@code Runnable}
 *        tasks submitted by the {@code execute} method.
 * @param threadFactory the factory to use when the executor
 *        creates a new thread
 * @param handler the handler to use when execution is blocked
 *        because the thread bounds and queue capacities are reached
 * @throws IllegalArgumentException if one of the following holds:<br>
 *         {@code corePoolSize < 0}<br>
 *         {@code keepAliveTime < 0}<br>
 *         {@code maximumPoolSize <= 0}<br>
 *         {@code maximumPoolSize < corePoolSize}
 * @throws NullPointerException if {@code workQueue}
 *         or {@code threadFactory} or {@code handler} is null
 */
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    if (corePoolSize < 0 ||
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

① corePoolSize

顧名思義,其指代核心線程的數(shù)量。當提交一個任務到線程池時,線程池會創(chuàng)建一個核心線程來執(zhí)行任務,即使其他空閑的核心線程能夠執(zhí)行新任務也會創(chuàng)建新的核心線程,而等到需要執(zhí)行的任務數(shù)大于線程池核心線程的數(shù)量時就不再創(chuàng)建,這里也可以理解為當核心線程的數(shù)量等于線程池允許的核心線程最大數(shù)量的時候,如果有新任務來,就不會創(chuàng)建新的核心線程。

如果你想要提前創(chuàng)建并啟動所有的核心線程,可以調(diào)用線程池的prestartAllCoreThreads()方法。

② maximumPoolSize

顧名思義,其指代線程池允許創(chuàng)建的最大線程數(shù)。如果隊列滿了,并且已創(chuàng)建的線程數(shù)小于最大線程數(shù),則線程池會再創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務。所以只有隊列滿了的時候,這個參數(shù)才有意義。因此當你使用了無界任務隊列的時候,這個參數(shù)就沒有效果了。

③ keepAliveTime

顧名思義,其指代線程活動保持時間,即當線程池的工作線程空閑后,保持存活的時間。所以,如果任務很多,并且每個任務執(zhí)行的時間比較短,可以調(diào)大時間,提高線程的利用率,不然線程剛執(zhí)行完一個任務,還沒來得及處理下一個任務,線程就被終止,而需要線程的時候又再次創(chuàng)建,剛創(chuàng)建完不久執(zhí)行任務后,沒多少時間又終止,會導致資源浪費。

注意:這里指的是核心線程池以外的線程。還可以設(shè)置allowCoreThreadTimeout = true這樣就會讓核心線程池中的線程有了存活的時間。

④ TimeUnit

顧名思義,其指代線程活動保持時間的單位:可選的單位有天(DAYS)、小時(HOURS)、分鐘(MINUTES)、毫秒(MILLISECONDS)、微秒(MICROSECONDS,千分之一毫秒)和納秒(NANOSECONDS,千分之一微秒)。

⑤ workQueue

顧名思義,其指代任務隊列:用來保存等待執(zhí)行任務的阻塞隊列。

⑥ threadFactory

顧名思義,其指代創(chuàng)建線程的工廠:可以通過線程工廠給每個創(chuàng)建出來的線程設(shè)置更加有意義的名字。

⑦ RejectedExecutionHandler

顧名思義,其指代拒絕執(zhí)行程序,可以理解為飽和策略:當隊列和線程池都滿了,說明線程池處于飽和狀態(tài),那么必須采取一種策略處理提交的新任務。這個策略默認情況下是AbortPolicy,表示無法處理新任務時拋出異常。在JDK1.5中Java線程池框架提供了以下4種策略。

AbortPolicy:直接拋出異常RejectedExecutionException。

CallerRunsPolicy:只用調(diào)用者所在線程來運行任務,即由調(diào)用 execute方法的線程執(zhí)行該任務。

DiscardOldestPolicy:丟棄隊列里最近的一個任務,并執(zhí)行當前任務。

DiscardPolicy:不處理,丟棄掉,即丟棄且不拋出異常。

這7個參數(shù)共同決定了線程池執(zhí)行一個任務的策略:

當一個任務被添加進線程池時:

  • 線程數(shù)量未達到 corePoolSize,則新建一個線程(核心線程)執(zhí)行任務
  • 線程數(shù)量達到了 corePools,則將任務移入隊列等待
  • 隊列已滿,新建線程(非核心線程)執(zhí)行任務
  • 隊列已滿,總線程數(shù)又達到了 maximumPoolSize,就會由上面那位星期天(RejectedExecutionHandler)拋出異常

說白了就是先利用核心線程,核心線程用完,新來的就加入等待隊列,一旦隊列滿了,那么只能開始非核心線程來執(zhí)行了。

上面的策略,會在閱讀代碼的時候體現(xiàn)出來,并且在代碼中也能窺探出真正復用空閑線程的實現(xiàn)原理。

接下來我們就從線程池執(zhí)行任務的入口分析。

一個線程池可以接受任務類型有Runnable和Callable,分別對應了execute和submit方法。目前我們只分析execute的執(zhí)行過程。

上源碼:

public void execute(Runnable command) {
    if (command == null)
        throw new NullPointerException();
    /*
     * Proceed in 3 steps:
     *
     * 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to
     * start a new thread with the given command as its first
     * task.  The call to addWorker atomically checks runState and
     * workerCount, and so prevents false alarms that would add
     * threads when it shouldn't, by returning false.
     *
     * 2. If a task can be successfully queued, then we still need
     * to double-check whether we should have added a thread
     * (because existing ones died since last checking) or that
     * the pool shut down since entry into this method. So we
     * recheck state and if necessary roll back the enqueuing if
     * stopped, or start a new thread if there are none.
     *
     * 3. If we cannot queue task, then we try to add a new
     * thread.  If it fails, we know we are shut down or saturated
     * and so reject the task.
     */
    int c = ctl.get();
    if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { //第一步:如果線程數(shù)量小于核心線程數(shù)
        if (addWorker(command, true))//則啟動一個核心線程執(zhí)行任務
            return;
        c = ctl.get();
    }
    if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {//第二步:當前線程數(shù)量大于等于核心線程數(shù),加入任務隊列,成功的話會進行二次檢查
        int recheck = ctl.get();
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))
            reject(command);
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)
            addWorker(null, false);//啟動非核心線程執(zhí)行,注意這里任務是null,其實里面會去取任務隊列里的任務執(zhí)行
    }
    else if (!addWorker(command, false))//第三步:加入不了隊列(即隊列滿了),嘗試啟動非核心線程
        reject(command);//如果啟動不了非核心線程執(zhí)行,說明到達了最大線程數(shù)量的限制,會使用第7個參數(shù)拋出異常
}

代碼并不多,主要分三個步驟,其中有兩個靜態(tài)方法經(jīng)常被用到,主要用來判斷線程池的狀態(tài)和有效線程數(shù)量:

// 獲取運行狀態(tài)
private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }

// 獲取活動線程數(shù)
private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }

總結(jié)一下,execute的執(zhí)行邏輯就是:

  • 如果 當前活動線程數(shù) < 指定的核心線程數(shù),則創(chuàng)建并啟動一個線程來執(zhí)行新提交的任務(此時新建的線程相當于核心線程);
  • 如果 當前活動線程數(shù) >= 指定的核心線程數(shù),且緩存隊列未滿,則將任務添加到緩存隊列中;
  • 如果 當前活動線程數(shù) >= 指定的核心線程數(shù),且緩存隊列已滿,則創(chuàng)建并啟動一個線程來執(zhí)行新提交的任務(此時新建的線程相當于非核心線程);

從代碼中我們也可以看出,即便當前活動的線程有空閑的,只要這個活動的線程數(shù)量小于設(shè)定的核心線程數(shù),那么依舊會啟動一個新線程來執(zhí)行任務。也就是說不會去復用任何線程。在execute方法里面我們沒有看到線程復用的影子,那么我們繼續(xù)來看看addWorker方法。

private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
    retry:
    for (;;) {
        int c = ctl.get();
        int rs = runStateOf(c);

        // Check if queue empty only if necessary.
        if (rs >= SHUTDOWN &&
            ! (rs == SHUTDOWN &&
               firstTask == null &&
               ! workQueue.isEmpty()))
            return false;

        for (;;) {
            int wc = workerCountOf(c);
            if (wc >= CAPACITY ||
                wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
                return false;
            if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
                break retry;
            c = ctl.get();  // Re-read ctl
            if (runStateOf(c) != rs)
                continue retry;
            // else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
        }
    }
    //前面都是線程池狀態(tài)的判斷,暫時不理會,主要看下面兩個關(guān)鍵的地方
    boolean workerStarted = false;
    boolean workerAdded = false;
    Worker w = null;
    try {
        w = new Worker(firstTask); // 新建一個Worker對象,這個對象包含了待執(zhí)行的任務,并且新建一個線程
        final Thread t = w.thread;
        if (t != null) {
            final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
            mainLock.lock();
            try {
                // Recheck while holding lock.
                // Back out on ThreadFactory failure or if
                // shut down before lock acquired.
                int rs = runStateOf(ctl.get());

                if (rs < SHUTDOWN ||
                    (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {
                    if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
                        throw new IllegalThreadStateException();
                    workers.add(w);
                    int s = workers.size();
                    if (s > largestPoolSize)
                        largestPoolSize = s;
                    workerAdded = true;
                }
            } finally {
                mainLock.unlock();
            }
            if (workerAdded) {
                t.start(); // 啟動剛創(chuàng)建的worker對象里面的thread執(zhí)行
                workerStarted = true;
            }
        }
    } finally {
        if (! workerStarted)
            addWorkerFailed(w);
    }
    return workerStarted;
}

方法雖然有點長,但是我們只考慮兩個關(guān)鍵的地方,先是創(chuàng)建一個worker對象,創(chuàng)建成功后,對線程池狀態(tài)判斷成功后,就去執(zhí)行該worker對象的thread的啟動。也就是說在這個方法里面啟動了一個關(guān)聯(lián)到worker的線程,但是這個線程是如何執(zhí)行我們傳進來的runnable任務的呢?接下來看看這個Worker對象到底做了什么。

private final class Worker
    extends AbstractQueuedSynchronizer
    implements Runnable
{
    /**
     * This class will never be serialized, but we provide a
     * serialVersionUID to suppress a javac warning.
     */
    private static final long serialVersionUID = 6138294804551838833L;

    /** Thread this worker is running in.  Null if factory fails. */
    final Thread thread;
    /** Initial task to run.  Possibly null. */
    Runnable firstTask;
    /** Per-thread task counter */
    volatile long completedTasks;

    /**
     * Creates with given first task and thread from ThreadFactory.
     * @param firstTask the first task (null if none)
     */
    Worker(Runnable firstTask) {
        setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
        this.firstTask = firstTask;
        this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
    }

    /** Delegates main run loop to outer runWorker. */
    public void run() {
        runWorker(this);
    }

    // Lock methods
    //
    // The value 0 represents the unlocked state.
    // The value 1 represents the locked state.

    protected boolean isHeldExclusively() {
        return getState() != 0;
    }

    protected boolean tryAcquire(int unused) {
        if (compareAndSetState(0, 1)) {
            setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            return true;
        }
        return false;
    }

    protected boolean tryRelease(int unused) {
        setExclusiveOwnerThread(null);
        setState(0);
        return true;
    }

    public void lock()        { acquire(1); }
    public boolean tryLock()  { return tryAcquire(1); }
    public void unlock()      { release(1); }
    public boolean isLocked() { return isHeldExclusively(); }

    void interruptIfStarted() {
        Thread t;
        if (getState() >= 0 && (t = thread) != null && !t.isInterrupted()) {
            try {
                t.interrupt();
            } catch (SecurityException ignore) {
            }
        }
    }
}

最重要的構(gòu)造方法:

Worker(Runnable firstTask) { // worker本身實現(xiàn)了Runnable接口
        setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
        this.firstTask = firstTask; // 持有外部傳進來的runnable任務
        //創(chuàng)建了一個thread對象,并把自身這個runnable對象給了thread,一旦該thread執(zhí)行start方法,就會執(zhí)行worker的run方法
        this.thread = getThreadFactory().newThread(this); 
    }
在addWorker方法中執(zhí)行的t.start會去執(zhí)行worker的run方法:

public void run() {
        runWorker(this);
    }
run方法又執(zhí)行了ThreadPoolExecutor的runWorker方法,把當前worker對象傳入。

final void runWorker(Worker w) {
    Thread wt = Thread.currentThread();
    Runnable task = w.firstTask; // 取出worker的runnable任務
    w.firstTask = null;
    w.unlock(); // allow interrupts
    boolean completedAbruptly = true;
    try {
        // 循環(huán)不斷的判斷任務是否為空,當?shù)谝粋€判斷為false的時候,即task為null,這個task啥時候為null呢?
        // 要么w.firstTask為null,還記得我們在execute方法第二步的時候,執(zhí)行addWorker的時候傳進來的runnable是null嗎?
        // 要么是執(zhí)行了一遍while循環(huán),在下面的finally中執(zhí)行了task=null;
        // 或者執(zhí)行第二個判斷,一旦不為空就會繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)里的代碼。
        while (task != null || (task = getTask()) != null) {
            w.lock();
            // If pool is stopping, ensure thread is interrupted;
            // if not, ensure thread is not interrupted.  This
            // requires a recheck in second case to deal with
            // shutdownNow race while clearing interrupt
            if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
                 (Thread.interrupted() &&
                  runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
                !wt.isInterrupted())
                wt.interrupt();
            try {
                beforeExecute(wt, task);
                Throwable thrown = null;
                try {
                    task.run(); // 任務不為空,就會執(zhí)行任務的run方法,也就是runnable的run方法
                } catch (RuntimeException x) {
                    thrown = x; throw x;
                } catch (Error x) {
                    thrown = x; throw x;
                } catch (Throwable x) {
                    thrown = x; throw new Error(x);
                } finally {
                    afterExecute(task, thrown);
                }
            } finally {
                task = null; // 執(zhí)行完成置null,繼續(xù)下一個循環(huán)
                w.completedTasks++;
                w.unlock();
            }
        }
        completedAbruptly = false;
    } finally {
        processWorkerExit(w, completedAbruptly);
    }
}

方法比較長,歸納起來就三步:

1,從worker中取出runnable(這個對象有可能是null,見注釋中的解釋);

2,進入while循環(huán)判斷,判斷當前worker中的runnable,或者通過getTask得到的runnable是否為空,不為空的情況下,就執(zhí)行run;

3,執(zhí)行完成把runnable任務置為null。

假如我們不考慮此方法里面的while循環(huán)的第二個判斷,在我們的線程開啟的時候,順序執(zhí)行了runWorker方法后,當前worker的run就執(zhí)行完成了。

既然執(zhí)行完了那么這個線程也就沒用了,只有等待虛擬機銷毀了。那么回顧一下我們的目標:Java線程池中的線程是如何被重復利用的?好像并沒有重復利用啊,新建一個線程,執(zhí)行一個任務,然后就結(jié)束了,銷毀了。沒什么特別的啊,難道有什么地方漏掉了,被忽略了?

仔細回顧下該方法中的while循環(huán)的第二個判斷(task = getTask)!=null

玄機就在getTask方法中。

private Runnable getTask() {
    boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?

    for (;;) {
        int c = ctl.get();
        int rs = runStateOf(c);

        // Check if queue empty only if necessary.
        if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
            decrementWorkerCount();
            return null;
        }

        int wc = workerCountOf(c);

        // timed變量用于判斷是否需要進行超時控制。
        // allowCoreThreadTimeOut默認是false,也就是核心線程不允許進行超時;
        // wc > corePoolSize,表示當前線程池中的線程數(shù)量大于核心線程數(shù)量;
        // 對于超過核心線程數(shù)量的這些線程或者允許核心線程進行超時控制的時候,需要進行超時控制
        // Are workers subject to culling?
        boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;

        // 如果需要進行超時控制,且上次從緩存隊列中獲取任務時發(fā)生了超時(timedOut開始為false,后面的循環(huán)末尾超時時會置為true)
        // 或者當前線程數(shù)量已經(jīng)超過了最大線程數(shù)量,那么嘗試將workerCount減1,即當前活動線程數(shù)減1,
        if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
            && (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
            // 如果減1成功,則返回null,這就意味著runWorker()方法中的while循環(huán)會被退出,其對應的線程就要銷毀了,也就是線程池中少了一個線程了
            if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
                return null;
            continue;
        }

        try {
            // 注意workQueue中的poll()方法與take()方法的區(qū)別
            //poll方式取任務的特點是從緩存隊列中取任務,最長等待keepAliveTime的時長,取不到返回null
            //take方式取任務的特點是從緩存隊列中取任務,若隊列為空,則進入阻塞狀態(tài),直到能取出對象為止
            Runnable r = timed ?
                workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
                workQueue.take();
            if (r != null)
                return r;
            timedOut = true; // 能走到這里說明已經(jīng)超時了
        } catch (InterruptedException retry) {
            timedOut = false;
        }
    }
}

注釋已經(jīng)很清楚了,getTask的作用就是,在當前線程中:

1,如果當前線程池線程數(shù)量大于核心線程數(shù)量或者設(shè)置了對核心線程進行超時控制的話(此時相當于對所有線程進行超時控制),就會去任務隊列獲取超時時間內(nèi)的任務(隊列的poll方法),獲取到的話就會繼續(xù)執(zhí)行任務,也就是執(zhí)行runWorker方法中的while循環(huán)里的任務的run方法,執(zhí)行完成后,又繼續(xù)進入getTask從任務隊列中獲取下一個任務。如果在超時時間內(nèi)沒有獲取到任務,就會走到getTask的倒數(shù)第三行,設(shè)置timeOut標記為true,此時繼續(xù)進入getTask的for循環(huán)中,由于超時了,那么就會進入嘗試去去對線程數(shù)量-1操作,-1成功了,就直接返回一個null的任務,這樣就回到了當前線程執(zhí)行的runWorker方法中,該方法的while循環(huán)判斷getTask為空,直接退出循環(huán),這樣當前線程就執(zhí)行完成了,意味著要被銷毀了,這樣自然就會被回收器擇時回收了。也就是線程池中少了一個線程了。因此只要線程池中的線程數(shù)大于核心線程數(shù)(或者核心線程也允許超時)就會這樣一個一個地銷毀這些多余的線程。

2,如果當前活動線程數(shù)小于等于核心線程數(shù)(或者不允許核心線程超時),同樣也是去緩存隊列中取任務,但當緩存隊列中沒任務了,就會進入阻塞狀態(tài)(隊列的take方法),直到能取出任務為止(也就是隊列中被新添加了任務時),因此這個線程是處于阻塞狀態(tài)的,并不會因為緩存隊列中沒有任務了而被銷毀。這樣就保證了線程池有N個線程是活的,可以隨時處理任務,從而達到重復利用的目的。

綜上所述,線程之所以能達到復用,就是在當前線程執(zhí)行的runWorker方法中有個while循環(huán),while循環(huán)的第一個判斷條件是執(zhí)行當前線程關(guān)聯(lián)的Worker對象中的任務,執(zhí)行一輪后進入while循環(huán)的第二個判斷條件getTask(),從任務隊列中取任務,取這個任務的過程要么是一直阻塞的,要么是阻塞一定時間直到超時才結(jié)束的,超時到了的時候這個線程也就走到了生命的盡頭。

然而在我們開始分析execute的時候,這個方法中的三個部分都會調(diào)用addWorker去執(zhí)行任務,在addWorker方法中都會去新建一個線程來執(zhí)行任務,這樣的話是不是每次execute都是去創(chuàng)建線程了?事實上,復用機制跟線程池的阻塞隊列有很大關(guān)系,我們可以看到,在execute在核心線程滿了,但是隊列不滿的時候會把任務加入到隊列中,一旦加入成功,之前被阻塞的線程就會被喚醒去執(zhí)行新的任務,這樣就不會重新創(chuàng)建線程了。

我們用個例子來看下:

假設(shè)我們有這么一個ThreadPoolExecutor,核心線程數(shù)設(shè)置為5(不允許核心線程超時),最大線程數(shù)設(shè)置為10,超時時間為20s,線程隊列是LinkedBlockingDeque(相當于是個無界隊列)。

當我們給這個線程池陸續(xù)添加任務,前5個任務執(zhí)行的時候,會執(zhí)行到我們之前分析的execute方法的第一步部分,會陸續(xù)創(chuàng)建5個線程做為核心線程執(zhí)行任務,當前線程里面的5個關(guān)聯(lián)的任務執(zhí)行完成后,會進入各自的while循環(huán)的第二個判斷getTask中去取隊列中的任務,假設(shè)當前沒有新的任務過來也就是沒有執(zhí)行execute方法,那么這5個線程就會在workQueue.take()處一直阻塞的。這個時候,我們執(zhí)行execute加入一個任務,即第6個任務,這個時候會進入execute的第二部分,將任務加入到隊列中,一旦加入隊列,之前阻塞的5個線程其中一個就會被喚醒取出新加入的任務執(zhí)行了。(這里有個execute的第二部分的后半段執(zhí)行重復校驗的代碼即addWorker(傳入null任務),目前還沒搞明白是怎么回事)。

在我們這個例子中,由于隊列是無界的,所以始終不會執(zhí)行到execute的第三部分即啟動非核心線程,假如我們設(shè)置隊列為有界的,那么必然就會執(zhí)行到這里了。

小結(jié)

通過以上的分析,應該算是比較清楚地解答了“線程池中的核心線程是如何被重復利用的”這個問題,同時也對線程池的實現(xiàn)機制有了更進一步的理解:

當有新任務來的時候,先看看當前的線程數(shù)有沒有超過核心線程數(shù),如果沒超過就直接新建一個線程來執(zhí)行新的任務,如果超過了就看看緩存隊列有沒有滿,沒滿就將新任務放進緩存隊列中,滿了就新建一個線程來執(zhí)行新的任務,如果線程池中的線程數(shù)已經(jīng)達到了指定的最大線程數(shù)了,那就根據(jù)相應的策略拒絕任務。

當緩存隊列中的任務都執(zhí)行完了的時候,線程池中的線程數(shù)如果大于核心線程數(shù),就銷毀多出來的線程,直到線程池中的線程數(shù)等于核心線程數(shù)。此時這些線程就不會被銷毀了,它們一直處于阻塞狀態(tài),等待新的任務到來。

注意: 本文所說的“核心線程”、“非核心線程”是一個虛擬的概念,是為了方便描述而虛擬出來的概念,在代碼中并沒有哪個線程被標記為“核心線程”或“非核心線程”,所有線程都是一樣的,只是當線程池中的線程多于指定的核心線程數(shù)量時,會將多出來的線程銷毀掉,池中只保留指定個數(shù)的線程。那些被銷毀的線程是隨機的,可能是第一個創(chuàng)建的線程,也可能是最后一個創(chuàng)建的線程,或其它時候創(chuàng)建的線程。一開始我以為會有一些線程被標記為“核心線程”,而其它的則是“非核心線程”,在銷毀多余線程的時候只銷毀那些“非核心線程”,而“核心線程”不被銷毀。這種理解是錯誤的。

原文鏈接:https://blog.csdn.net/anhenzhufeng/article/details/88870374

到此這篇關(guān)于詳解Java線程池是如何重復利用空閑線程的的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java線程池空閑線程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

相關(guān)文章

  • Java實現(xiàn)文件分片上傳接口的示例代碼

    Java實現(xiàn)文件分片上傳接口的示例代碼

    這篇文章主要為大家詳細介紹了如何利用Java語言實現(xiàn)文件分片上傳的功能,文中的示例代碼講解詳細,感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起了解一下
    2022-07-07
  • 如何利用java實現(xiàn)生成PDF文件

    如何利用java實現(xiàn)生成PDF文件

    前段時間因為相關(guān)業(yè)務需求需要后臺生成pdf文件,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于如何利用java實現(xiàn)生成PDF文件的相關(guān)資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下
    2022-10-10
  • JDBC連接MySQL數(shù)據(jù)庫批量插入數(shù)據(jù)過程詳解

    JDBC連接MySQL數(shù)據(jù)庫批量插入數(shù)據(jù)過程詳解

    這篇文章主要介紹了JDBC連接MySQL數(shù)據(jù)庫批量插入數(shù)據(jù)過程詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下
    2019-11-11
  • Java下載安裝和環(huán)境變量配置圖文教程

    Java下載安裝和環(huán)境變量配置圖文教程

    這篇文章主要為大家詳細介紹了Java下載安裝和環(huán)境變量配置圖文教程,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下
    2018-10-10
  • OpenTelemetry初識及調(diào)用鏈Trace詳解

    OpenTelemetry初識及調(diào)用鏈Trace詳解

    這篇文章主要為為大家介紹了OpenTelemetry初識及調(diào)用鏈Trace詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進步,早日升職加薪
    2022-12-12
  • java批量導入導出文件的實例分享(兼容xls,xlsx)

    java批量導入導出文件的實例分享(兼容xls,xlsx)

    這篇文章主要給大家介紹了利用java批量導入導出文件的相關(guān)資料,文中給出了詳細的實例代碼,并且兼容xls,xlsx,對大家具有一定的參考學習價值,下面跟著小編一起來看看詳細的介紹吧。
    2017-06-06
  • druid ParserException類錯誤問題及解決

    druid ParserException類錯誤問題及解決

    這篇文章主要介紹了druid ParserException類錯誤問題及解決方案,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教
    2023-12-12
  • Retrofit+Rxjava實現(xiàn)文件上傳和下載功能

    Retrofit+Rxjava實現(xiàn)文件上傳和下載功能

    這篇文章主要介紹了Retrofit+Rxjava實現(xiàn)文件上傳和下載功能,文中提到了單文件上傳和多文件上傳及相關(guān)參數(shù)的請求,需要的朋友參考下吧
    2017-11-11
  • Java 繼承與多態(tài)的深入理解

    Java 繼承與多態(tài)的深入理解

    這篇文章主要介紹了Java 繼承與多態(tài)的深入理解的相關(guān)資料,子類繼承父類的特征和行為,使得子類具有父類的各種屬性和方法。或子類從父類繼承方法,使得子類具有父類相同的行為,需要的朋友可以參考下
    2017-08-08
  • 如何在Java中創(chuàng)建線程通信的四種方式你知道嗎

    如何在Java中創(chuàng)建線程通信的四種方式你知道嗎

    開發(fā)中不免會遇到需要所有子線程執(zhí)行完畢通知主線程處理某些邏輯的場景?;蛘呤蔷€程 A 在執(zhí)行到某個條件通知線程 B 執(zhí)行某個操作。下面我們來一起學習如何解決吧
    2021-09-09

最新評論