詳解Java線程池如何統(tǒng)計線程空閑時間
背景介紹
你剛從學校畢業(yè)后,到新公司實習,試用期又被畢業(yè),然后你又不得不出來面試,好在面試的時候碰到個美女面試官!
面試官: 小伙子,我看你簡歷上寫的項目中用到了線程池,你知道線程池是怎樣實現(xiàn)復用線程的?
這面試官是不是想坑我?是不是擺明了不讓我通過?
難道你不應該問線程池有哪些核心參數(shù)?每個參數(shù)具體作用是什么?
往線程池中不斷提交任務,線程池的處理流程是什么?
這些才是你應該問的,這些八股文我已經背熟了,你不問,瞎問什么復用線程?
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),不斷從阻塞隊列中拉取任務,從而達到了復用線程的目的。
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),不斷從阻塞隊列中拉取任務 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. 校驗線程池狀態(tài),是否需要中斷當前線程 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,就是不斷從阻塞隊列中拉取任務并執(zhí)行。
面試官: 小伙子,有點東西。我們都知道線程池會回收超過空閑時間的線程,那么線程池是怎么統(tǒng)計線程的空閑時間的?
美女面試官的問題真刁鉆,讓人頭疼?。∵@問的也太深了吧!
沒看過源碼的話,真不好回答。
我: 嗯...,可能是有個監(jiān)控線程在后臺不停的統(tǒng)計每個線程的空閑時間,看到線程的空閑時間超過閾值的時候,就回收掉。
面試官: 小伙子,你的想法挺不錯,邏輯很嚴謹,你確定線程池內部是這么實現(xiàn)的嗎?
問得我有點不自信了,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: 這個我知道,線程池統(tǒng)計線程的空閑時間的實現(xiàn)邏輯很簡單。
阻塞隊列(BlockingQueue)提供了一個poll(time, unit)
方法用來拉取數(shù)據(jù),
作用就是: 當隊列為空時,會阻塞指定時間,然后返回null。
線程池就是就是利用阻塞隊列的這個方法,如果在指定時間內拉取不到任務,就表示該線程的存活時間已經超過閾值了,就要被回收了。
具體源碼如下:
// 從阻塞隊列中拉取任務 private Runnable getTask() { boolean timedOut = false; for (; ; ) { int c = ctl.get(); int rs = runStateOf(c); // 1. 如果線程池已經停了,或者阻塞隊列是空,就回收當前線程 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. 在指定時間內,從阻塞隊列中拉取任務 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,就標識該線程已超時,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備打破砂鍋問到底,鐵了心不讓我過,是吧?
我的代碼風格是很嚴謹?shù)?,誰寫的業(yè)務代碼不try/catch,也沒遇到過這種情況。
讓我再看一下一燈總結的八股文吧。
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異常線程,并創(chuàng)建一個新線程。
不信的話,我們可以測試驗證一下:
/** * @author 一燈架構 * @apiNote 線程池示例 **/ public class ThreadPoolDemo { public static void main(String[] args) { List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 1. 創(chuàng)建一個單個線程的線程池 ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); // 2. 往線程池中提交3個任務 for (int i = 0; i < 3; i++) { executorService.execute(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 關注公眾號:一燈架構"); throw new RuntimeException("拋異常了!"); }); } // 3. 關閉線程池 executorService.shutdown(); } }
輸出結果:
pool-1-thread-1 關注公眾號:一燈架構
pool-1-thread-2 關注公眾號:一燈架構
pool-1-thread-3 關注公眾號:一燈架構
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)
從輸出結果中可以看出,線程名稱并不是同一個,而是累加的,說明原線程已經被回收,新建了個線程。
我們再看一下源碼,驗證一下:
// 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前線程 workers.remove(w); } finally { mainLock.unlock(); } // 2. 中斷當前線程 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,在工廠里面設置異常處理邏輯。
/** * @author 一燈架構 * @apiNote 線程池示例 **/ public class ThreadPoolDemo { public static void main(String[] args) { List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 1. 創(chuàng)建一個單個線程的線程池 ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(runnable -> { // 2. 自定義線程創(chuàng)建工廠,并設置異常處理邏輯 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個任務 for (int i = 0; i < 3; i++) { executorService.execute(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 關注公眾號:一燈架構"); throw new RuntimeException("拋異常了!"); }); } // 4. 關閉線程池 executorService.shutdown(); } }
輸出結果:
Thread-0 關注公眾號:一燈架構
捕獲到異常:拋異常了!
Thread-1 關注公眾號:一燈架構
捕獲到異常:拋異常了!
Thread-2 關注公眾號:一燈架構
捕獲到異常:拋異常了!
以上就是詳解Java線程池如何統(tǒng)計線程空閑時間的詳細內容,更多關于Java統(tǒng)計線程空閑時間的資料請關注腳本之家其它相關文章!
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