詳解Java線程池如何統(tǒng)計(jì)線程空閑時(shí)間
背景介紹
你剛從學(xué)校畢業(yè)后,到新公司實(shí)習(xí),試用期又被畢業(yè),然后你又不得不出來面試,好在面試的時(shí)候碰到個(gè)美女面試官!
面試官: 小伙子,我看你簡歷上寫的項(xiàng)目中用到了線程池,你知道線程池是怎樣實(shí)現(xiàn)復(fù)用線程的?
這面試官是不是想坑我?是不是擺明了不讓我通過?
難道你不應(yīng)該問線程池有哪些核心參數(shù)?每個(gè)參數(shù)具體作用是什么?
往線程池中不斷提交任務(wù),線程池的處理流程是什么?
這些才是你應(yīng)該問的,這些八股文我已經(jīng)背熟了,你不問,瞎問什么復(fù)用線程?
幸虧我看了一燈的八股文,聽我給你背一遍!
我: 線程池復(fù)用線程的邏輯很簡單,就是在線程啟動后,通過while死循環(huán),不斷從阻塞隊(duì)列中拉取任務(wù),從而達(dá)到了復(fù)用線程的目的。
具體源碼如下:
// 線程執(zhí)行入口
public void run() {
runWorker(this);
}
// 線程運(yùn)行核心方法
final void runWorker(Worker w) {
Thread wt = Thread.currentThread();
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
w.unlock();
boolean completedAbruptly = true;
try {
// 1. 使用while死循環(huán),不斷從阻塞隊(duì)列中拉取任務(wù)
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
// 加鎖,保證thread不被其他線程中斷(除非線程池被中斷)
w.lock();
// 2. 校驗(yàn)線程池狀態(tài),是否需要中斷當(dāng)前線程
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try {
beforeExecute(wt, task);
Throwable thrown = null;
try {
// 3. 執(zhí)行run方法
task.run();
} 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;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
completedAbruptly = false;
} finally {
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}
runWorker方法邏輯很簡單,就是不斷從阻塞隊(duì)列中拉取任務(wù)并執(zhí)行。
面試官: 小伙子,有點(diǎn)東西。我們都知道線程池會回收超過空閑時(shí)間的線程,那么線程池是怎么統(tǒng)計(jì)線程的空閑時(shí)間的?
美女面試官的問題真刁鉆,讓人頭疼??!這問的也太深了吧!
沒看過源碼的話,真不好回答。
我: 嗯...,可能是有個(gè)監(jiān)控線程在后臺不停的統(tǒng)計(jì)每個(gè)線程的空閑時(shí)間,看到線程的空閑時(shí)間超過閾值的時(shí)候,就回收掉。
面試官: 小伙子,你的想法挺不錯(cuò),邏輯很嚴(yán)謹(jǐn),你確定線程池內(nèi)部是這么實(shí)現(xiàn)的嗎?
問得我有點(diǎn)不自信了,沒看過源碼不能瞎蒙。
我還是去瞅一眼一燈寫的八股文吧。
我: 這個(gè)我知道,線程池統(tǒng)計(jì)線程的空閑時(shí)間的實(shí)現(xiàn)邏輯很簡單。
阻塞隊(duì)列(BlockingQueue)提供了一個(gè)poll(time, unit)方法用來拉取數(shù)據(jù),
作用就是: 當(dāng)隊(duì)列為空時(shí),會阻塞指定時(shí)間,然后返回null。
線程池就是就是利用阻塞隊(duì)列的這個(gè)方法,如果在指定時(shí)間內(nèi)拉取不到任務(wù),就表示該線程的存活時(shí)間已經(jīng)超過閾值了,就要被回收了。
具體源碼如下:
// 從阻塞隊(duì)列中拉取任務(wù)
private Runnable getTask() {
boolean timedOut = false;
for (; ; ) {
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// 1. 如果線程池已經(jīng)停了,或者阻塞隊(duì)列是空,就回收當(dāng)前線程
if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
decrementWorkerCount();
return null;
}
int wc = workerCountOf(c);
// 2. 再次判斷是否需要回收線程
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
return null;
continue;
}
try {
// 3. 在指定時(shí)間內(nèi),從阻塞隊(duì)列中拉取任務(wù)
Runnable r = timed ?
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
workQueue.take();
if (r != null)
return r;
// 4. 如果沒有拉取到任務(wù),就標(biāo)識該線程已超時(shí),然后就被回收
timedOut = true;
} catch (InterruptedException retry) {
timedOut = false;
}
}
}
面試官: 小伙子,可以啊,你是懂線程池源碼的。再問你個(gè)問題,如果線程池拋異常了,也沒有try/catch,會發(fā)生什么?
美女面試官你這是準(zhǔn)備打破砂鍋問到底,鐵了心不讓我過,是吧?
我的代碼風(fēng)格是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模l寫的業(yè)務(wù)代碼不try/catch,也沒遇到過這種情況。
讓我再看一下一燈總結(jié)的八股文吧。
我: 有了,線程池中的代碼如果拋異常了,也沒有try/catch,會從線程池中刪除這個(gè)異常線程,并創(chuàng)建一個(gè)新線程。
不信的話,我們可以測試驗(yàn)證一下:
/**
* @author 一燈架構(gòu)
* @apiNote 線程池示例
**/
public class ThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
// 1. 創(chuàng)建一個(gè)單個(gè)線程的線程池
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
// 2. 往線程池中提交3個(gè)任務(wù)
for (int i = 0; i < 3; i++) {
executorService.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 關(guān)注公眾號:一燈架構(gòu)");
throw new RuntimeException("拋異常了!");
});
}
// 3. 關(guān)閉線程池
executorService.shutdown();
}
}
輸出結(jié)果:
pool-1-thread-1 關(guān)注公眾號:一燈架構(gòu)
pool-1-thread-2 關(guān)注公眾號:一燈架構(gòu)
pool-1-thread-3 關(guān)注公眾號:一燈架構(gòu)
Exception in thread "pool-1-thread-1" java.lang.RuntimeException: 拋異常了!
at com.yideng.SynchronousQueueDemo.lambda$main$0(ThreadPoolDemo.java:21)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "pool-1-thread-2" java.lang.RuntimeException: 拋異常了!
at com.yideng.SynchronousQueueDemo.lambda$main$0(ThreadPoolDemo.java:21)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "pool-1-thread-3" java.lang.RuntimeException: 拋異常了!
at com.yideng.SynchronousQueueDemo.lambda$main$0(ThreadPoolDemo.java:21)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
從輸出結(jié)果中可以看出,線程名稱并不是同一個(gè),而是累加的,說明原線程已經(jīng)被回收,新建了個(gè)線程。
我們再看一下源碼,驗(yàn)證一下:
// 線程拋異常后,退出邏輯
private void processWorkerExit(ThreadPoolExecutor.Worker w, boolean completedAbruptly) {
if (completedAbruptly)
decrementWorkerCount();
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
completedTaskCount += w.completedTasks;
// 1. 從工作線程中刪除當(dāng)前線程
workers.remove(w);
} finally {
mainLock.unlock();
}
// 2. 中斷當(dāng)前線程
tryTerminate();
int c = ctl.get();
if (runStateLessThan(c, STOP)) {
if (!completedAbruptly) {
int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize;
if (min == 0 && !workQueue.isEmpty())
min = 1;
if (workerCountOf(c) >= min)
return; // replacement not needed
}
// 3. 新建一個(gè)線程
addWorker(null, false);
}
}
如果想統(tǒng)一處理異常,可以自定義線程創(chuàng)建工廠,在工廠里面設(shè)置異常處理邏輯。
/**
* @author 一燈架構(gòu)
* @apiNote 線程池示例
**/
public class ThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
// 1. 創(chuàng)建一個(gè)單個(gè)線程的線程池
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(runnable -> {
// 2. 自定義線程創(chuàng)建工廠,并設(shè)置異常處理邏輯
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.setUncaughtExceptionHandler((t, e) -> {
System.out.println("捕獲到異常:" + e.getMessage());
});
return thread;
});
// 3. 往線程池中提交3個(gè)任務(wù)
for (int i = 0; i < 3; i++) {
executorService.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 關(guān)注公眾號:一燈架構(gòu)");
throw new RuntimeException("拋異常了!");
});
}
// 4. 關(guān)閉線程池
executorService.shutdown();
}
}
輸出結(jié)果:
Thread-0 關(guān)注公眾號:一燈架構(gòu)
捕獲到異常:拋異常了!
Thread-1 關(guān)注公眾號:一燈架構(gòu)
捕獲到異常:拋異常了!
Thread-2 關(guān)注公眾號:一燈架構(gòu)
捕獲到異常:拋異常了!
以上就是詳解Java線程池如何統(tǒng)計(jì)線程空閑時(shí)間的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java統(tǒng)計(jì)線程空閑時(shí)間的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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