一篇文章帶你了解Java中ThreadPool線程池
ThreadPool
線程池的優(yōu)勢
線程池做的工作主要是控制運(yùn)行的線程數(shù)量，處理過程中將任務(wù)放入隊(duì)列，然后在線程創(chuàng)建后啟動(dòng)這些任務(wù)，如果線程數(shù)量超過了最大數(shù)量，超出的線程排隊(duì)等候，等待其他線程執(zhí)行完畢，再從隊(duì)列中取出任務(wù)來執(zhí)行
線程池的特點(diǎn)
線程復(fù)用、控制最大并發(fā)數(shù)、管理線程
- 降低資源消耗。重復(fù)利用已創(chuàng)建的線程，降低創(chuàng)建和銷毀線程的開銷
- 提高響應(yīng)速度。當(dāng)任務(wù)到達(dá)時(shí)，任務(wù)可以不需要等待線程創(chuàng)建就能立刻執(zhí)行
- 提高線程的可管理性。使用線程池可以對線程進(jìn)行統(tǒng)一的分配、調(diào)優(yōu)和監(jiān)控
1 線程池的方法
執(zhí)行長期任務(wù)性能好，創(chuàng)建一個(gè)線程池，一池有N個(gè)固定的線程，可以控制線程最大并發(fā)數(shù)，有固定線程數(shù)的線程池[
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(N);
單個(gè)任務(wù)執(zhí)行，它只會(huì)使用單個(gè)工作線程，一池一線程
ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
執(zhí)行短期異步任務(wù)，可緩存線程池，線程池根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建新線程，但在先前構(gòu)造的線程可以復(fù)用，也可靈活回收空閑的線程，可擴(kuò)容的池
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
周期性線程池；支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行
ExecutorService threadPool = Executors.newScheduledThreadPool();
(1) newFixedThreadPool
可以控制線程最大并發(fā)數(shù)的線程池：
public class FixedThreadPool {
private static AtomicInteger num = new AtomicInteger(0);
private static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
public static void main(String[] args) {
countSum c= new countSum();
//將coutSum作為Task，submit至線程池
for (int i = 0; i < 2; i++) {
executorService.submit(c);
}
//Task執(zhí)行完成后關(guān)閉
executorService.shutdown();
}
static class countSum implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 500; i++) {
try{
System.out.println("Thread - "+Thread.currentThread().getName()+" count= "+ num.getAndIncrement());
Thread.sleep(100);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
結(jié)果：
(2) newSingleThreadExecutor
只會(huì)使用唯一的工作線程執(zhí)行任務(wù)的線程池：
public class SingleThreadExecutor {
private static AtomicInteger num = new AtomicInteger(0);
private static ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
public static void main(String[] args) {
//將coutSum作為Task，submit至線程池
for (int i = 0; i < 2; i++) {
executorService.submit(new countSum());
}
//Task執(zhí)行完成后關(guān)閉
executorService.shutdown();
}
static class countSum implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 500; i++) {
try{
System.out.println("Thread - "+Thread.currentThread().getName()+" count= "+ num.getAndIncrement());
Thread.sleep(100);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
結(jié)果：
(3) newScheduledThreadPool
傳參值為corePoolSize大小，支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行
延期執(zhí)行示例：調(diào)用schedule方法，三個(gè)參數(shù)：Task，Delay，TimeUnit
public class ScheduledThreadPool {
// corePoolSize = 2
private static ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(2);
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Thread - "+Thread.currentThread().getName()+" BEGIN "+ new Date());
service.schedule(new print(),5, TimeUnit.SECONDS);
service.shutdown();
}
static class print implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try{
System.out.println("Thread - "+Thread.currentThread().getName()+" Delay 5 second and sleep 2 second "+ new Date());
Thread.sleep(2000);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
結(jié)果：
定時(shí)執(zhí)行示例：調(diào)用scheduleAtFixedRate方法，四個(gè)參數(shù)：Task，initialDelay，Period，TimeUnit
public class ScheduledThreadPool {
// corePoolSize = 1
private static ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(1);
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Thread - "+Thread.currentThread().getName()+" BEGIN "+ new Date());
service.scheduleAtFixedRate(new print(),5,3,TimeUnit.SECONDS);
}
static class print implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println("Thread - "+Thread.currentThread().getName()+" Delay 5 second and period 3 second "+ new Date());
}
}
}
結(jié)果：
(4) newCachedThreadPool
可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。即若前一個(gè)任務(wù)已完成，則會(huì)接著復(fù)用該線程：
public class CachedThreadPool {
private static AtomicInteger num = new AtomicInteger(0);
private static ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
public static void main(String[] args) {
countSum c = new countSum();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
try {
service.submit(c);
Thread.sleep(1000);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
service.shutdown();
}
static class countSum implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
System.out.println("Thread - "+Thread.currentThread().getName()+" countSum= "+num.getAndIncrement());
}
}
}
}
結(jié)果：Thread.sleep(1000)即sleep一秒，上個(gè)任務(wù)完成可繼續(xù)復(fù)用該線程，不需要?jiǎng)?chuàng)建新的線程
若將Tread.sleep(1000)注釋掉，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有3個(gè)線程在跑
若感興趣可以去了解一下它們的底層源碼，對于CachedThreadPool而言，可新建線程最大數(shù)量為INTEGER.MAXIMUM
2 線程池底層原理
以newFixedThreadPool為例
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}
線程池七大參數(shù)
- corePoolSize：線程池中的常駐核心線程數(shù)
- maximumPoolSize：線程池中能夠容納同時(shí)執(zhí)行的最大線程數(shù)，必須大于1
- keepAliveTime：多余的空閑線程的存活時(shí)間；當(dāng)前池中線程數(shù)量超過corePoolSize時(shí)，當(dāng)空閑時(shí)間達(dá)到keepAliveTime時(shí)，多余線程會(huì)被銷毀
- unit：keepAliveTime的單位
- workQueue：任務(wù)隊(duì)列，被提交但尚未執(zhí)行的任務(wù)
- threadFactory：表示生成線程池中工作線程的線程工廠，用于創(chuàng)建線程，一般默認(rèn)
- handler：拒絕策略，表示當(dāng)隊(duì)列滿了，并且工作線程大于等于線程池的最大線程數(shù)時(shí)如何來拒絕請求執(zhí)行的runnable的策略
線程池四大流程
1）創(chuàng)建線程池后，開始等待請求
2）當(dāng)調(diào)用execute()方法添加一個(gè)請求任務(wù)時(shí)，線程池會(huì)做以下判斷：
- 如果正在運(yùn)行的線程數(shù)量小于corePoolSize，馬上創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)
- 如果正在運(yùn)行的線程數(shù)量大于等于corePoolSize，將該任務(wù)放入等待隊(duì)列
- 如果等待隊(duì)列已滿，但正在運(yùn)行線程數(shù)量小于max，創(chuàng)建非核心線程執(zhí)行任務(wù)
- 如果隊(duì)列滿了且正在運(yùn)行的線程數(shù)量大于max，線程池會(huì)啟動(dòng)飽和拒絕策略
3）當(dāng)一個(gè)線程完成任務(wù)時(shí)，會(huì)從等待隊(duì)列中取下一個(gè)任務(wù)來執(zhí)行
4）當(dāng)空閑線程超過keepAliveTime定義時(shí)間，會(huì)判斷：
- 如果當(dāng)前運(yùn)行線程大于corePoolSize，該線程銷毀
- 所有線程執(zhí)行完任務(wù)后，線程個(gè)數(shù)恢復(fù)到corePoolSize大小
3 線程池策略及分析
Note：阿里巴巴JAVA開發(fā)手冊：線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建線程池，而是通過使用ThreadPoolExecutor的方式自定義線程池，規(guī)避資源耗盡的風(fēng)險(xiǎn)
Executors返回的線程池對象的弊端：
1）FixedThreadPool和SingleThreadPool：
允許請求隊(duì)列長度為Integer.MAX_VALUE，可能會(huì)堆積大量請求導(dǎo)致OOM
2）CachedThreadPool和ScheduledThreadPool：
允許創(chuàng)建線程數(shù)量為Integer.MAX_VALUE，可能會(huì)創(chuàng)建大量的線程導(dǎo)致OOM
拒絕策略
1）AbortPolicy
直接拋出RejectedExecutionException異常阻止系統(tǒng)正常運(yùn)行
2）CallerRunsPolicy
"調(diào)用者運(yùn)行"的調(diào)節(jié)機(jī)制，該策略既不會(huì)拋棄任務(wù)，也不會(huì)拋出異常，而是將某些任務(wù)回退到調(diào)用者，從而降低新任務(wù)的流量
3）DiscardPolicy
該策略拋棄無法處理的任務(wù)，不予任何處理也不拋出異常。如果允許任務(wù)丟失，這是最好的一種策略
4）DiscardOldestPolicy
拋棄隊(duì)列中等待最久的任務(wù)，然后把當(dāng)前任務(wù)加入隊(duì)列中嘗試再次提交當(dāng)前任務(wù)
如何設(shè)置maximumPoolSize大小
Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法獲取核數(shù)
CPU密集型
maximumPoolSize設(shè)為核數(shù)+1
IO密集型
maximumPoolSize設(shè)為核數(shù)/阻塞系數(shù)
以上就是一篇文章-帶你了解ThreadPool線程池的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于ThreadPool線程池的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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