1. 線程池狀態(tài)

• RUNNING：允許提交并處理任務
• SHUTDOWN： 不允許提交新的任務，但是會處理完已提交的任務
• STOP：不允許提交新的任務，也不會處理阻塞隊列未執(zhí)行的，并設(shè)置正在執(zhí)行的線程的中斷標志位
• TIDYING：所有任務執(zhí)行完畢，池中工作的線程數(shù)為0，等待執(zhí)行terminated()方法
• TERMINATED：terminated()方法執(zhí)行完畢

線程池的shutdown()方法，將線程池由RUNNING轉(zhuǎn)為SHUTDOWN狀態(tài)

線程池的shutdownNow()方法，將線程池由RUNNING或SHUTDOWN轉(zhuǎn)為STOP狀態(tài)

SHUTDOWN和STOP狀態(tài)最終都會變?yōu)門ERMINATED

2. ThreadPoolExecutor構(gòu)造函數(shù)

• public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, 線程池中核心線程數(shù)最大值
• int maximumPoolSize, 線程池中能擁有最多線程數(shù)
• long keepAliveTime, 空閑線程存活時間
• TimeUnit unit, keepAliveTime單位
• BlockingQueue workQueue, 用于緩存任務的阻塞隊列
• ThreadFactory threadFactory, 創(chuàng)建線程的工廠
• RejectedExecutionHandler handler 拒絕策略

ThreadFactory factory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat(“export_data_pool_factory” + “-%d”).build();
ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(5, 10,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<>(500), factory, new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

3. 線程池工作原理

3.1 任務執(zhí)行流程

注: execute()無返回值發(fā)生異常會拋出 submit()返回值為Feature,異常無感知需要通過返回的Feature獲取異常信息

當調(diào)用線程池execute()或者submit() 方法向線程池提交一個任務時，線程池會做如下判斷：

• 如果有空閑線程，且當前運行的線程數(shù)少于corePoolSize，則創(chuàng)建新的線程執(zhí)行該任務；
• 如果沒有空閑線程，且當前運行的線程數(shù)少于corePoolSize，則創(chuàng)建新的線程執(zhí)行該任務；（與第一條相同，此處另寫原因見下面注釋）

注：此處網(wǎng)上教程為『如果有空閑線程，則直接執(zhí)行該任務； 如果沒有空閑線程，且當前運行的線程數(shù)少于corePoolSize，則創(chuàng)建新的線程執(zhí)行該任務』 但是 ThreadPoolExecutor 的官方注釋：“When a new task is submitted in method {@link #execute(Runnable)}, and fewer than corePoolSize threads are running, a new thread is created to handle the request, even if other worker threads are idle”，經(jīng)測試官方注釋正確

package test;


import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;

import java.io.*;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;

public class Test1 {
    private final ExecutorService pool;

    {
        ThreadFactory factory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("test_pool_factory" + "-%d").build();
        pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5,
                1000L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new LinkedBlockingQueue<>(10), factory, new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
    }

    public void close() {
        this.pool.shutdown();
    }

    public void runTask(int i) {
        pool.submit(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("index:" + i + " id:" + Thread.currentThread().getId() + " poolSize: " + ((ThreadPoolExecutor)pool).getPoolSize() + "  activeSize:" + ((ThreadPoolExecutor)pool).getActiveCount());
                    System.out.println("index:" + i + " id:" + Thread.currentThread().getId() + " name:" + Thread.currentThread().getName());
                    System.out.println("===============================================");
                } catch (Exception e) {
                    System.out.printf("ERROR: id:%s name:%s time:%s ERROR### \n", Thread.currentThread().getId(), Thread.currentThread().getName(), new Date());
                }
            }
        });
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Test1 t = new Test1();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("poolSize:" + ((ThreadPoolExecutor)t.pool).getPoolSize() + " activeSize:" + ((ThreadPoolExecutor)t.pool).getActiveCount());
            t.runTask(i);
            Thread.sleep(100);
        }
        t.close();

    }
}

通過運行結(jié)果可以看到，任務執(zhí)行完畢后poolSize已經(jīng)有線程，并且都處于空閑狀態(tài)，但當poolSize<corePoolSize時每次都會新建一個線程執(zhí)行任務

• 如果沒有空閑線程，且當前的線程數(shù)等于corePoolSize，同時阻塞隊列未滿，則將任務入隊列，而不添加新的線程；
• 如果沒有空閑線程，且阻塞隊列已滿，同時池中的線程數(shù)小于maximumPoolSize ，則創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務；
• 如果沒有空閑線程，且阻塞隊列已滿，同時池中的線程數(shù)等于maximumPoolSize ，則根據(jù)構(gòu)造函數(shù)中的 handler 指定的策略來拒絕新的任務。

3.2 空閑線程釋放策略

當線程空閑時間超過keepAliveTime時，如果線程池設(shè)置了allowCoreThreadTimeout參數(shù)為true(默認false)則直接釋放掉該線程(它最終會收縮到0)，如果沒有設(shè)置則判斷當前線程數(shù) > corePoolSize，則該線程會被釋放掉(它最終會收縮到 corePoolSize 的大小)。

3.3 任務隊列(workQueue)

任務隊列：決定了緩存任務的排隊策略

• 有界隊列
  • SynchronousQueue：一個不存儲元素的阻塞隊列，每個插入操作必須等到另一個線程調(diào)用移除操作，否則插入操作一直處于 阻塞狀態(tài)，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，靜態(tài)工廠方法Executors.newCachedThreadPool 使用了這個隊列。
  • ArrayBlockingQueue：一個由數(shù)組支持的有界阻塞隊列。此隊列按 FIFO（先進先出）原則對元素進行排序。一旦創(chuàng)建了這樣的緩存區(qū)，就不能再增加其容量。試圖向已滿隊列中放入元素會導致操作受阻塞；試圖從空隊列中提取元素將導致類似阻塞。
• 無界隊列
  • LinkedBlockingQueue：基于鏈表結(jié)構(gòu)的無界阻塞隊列，它可以指定容量也可以不指定容量（實際上任何無限容量的隊列/棧都是有容量的，這個容量就是Integer.MAX_VALUE）
  • PriorityBlockingQueue：是一個按照優(yōu)先級進行內(nèi)部元素排序的無界阻塞隊列。隊列中的元素必須實現(xiàn) Comparable 接口，這樣才能通過實現(xiàn)compareTo()方法進行排序。優(yōu)先級最高的元素將始終排在隊列的頭部；PriorityBlockingQueue 不會保證優(yōu)先級一樣的元素的排序。

ThreadPoolExecutor線程池推薦了三種等待隊列，SynchronousQueue 、LinkedBlockQueue和 ArrayBlockingQueue

3.4 threadFactory

threadFactory ：指定創(chuàng)建線程的工廠。（可以不指定） 如果不指定線程工廠時，ThreadPoolExecutor 會使用ThreadPoolExecutor.defaultThreadFactory 創(chuàng)建線程。默認工廠創(chuàng)建的線程：同屬于相同的線程組，具有同為 Thread.NORM_PRIORITY 的優(yōu)先級，以及名為 “pool-XXX-thread-” 的線程名（XXX為創(chuàng)建線程時順序序號），且創(chuàng)建的線程都是非守護進程。

3.5 handler 拒絕策略

handler ：表示當 workQueue 已滿，且池中的線程數(shù)達到 maximumPoolSize 時，線程池拒絕添加新任務時采取的策略。（可以不指定）

• ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()：拋出RejectedExecutionException異常。默認策略
• ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()：由向線程池提交任務的線程來執(zhí)行該任務
• ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()：拋棄當前的任務
• ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()：拋棄最舊的任務（最先提交而沒有得到執(zhí)行的任務）

4. 常用方法

除了修改創(chuàng)建線程池參數(shù)的修改allowCoreThreadTimeOut(boolean value)，setKeepAliveTime(long timt, TimeUnit unit)，setMaximumPoolSize(int maximumPoolSize)，setCorePoolSize(int corePoolSize)，setThreadFactory(ThreadFactory threadFactory)，setRejectedExecutionHandler(RejectedExecutionHandler handler)外

• getCorePoolSize()：返回線程池的核心線程數(shù)，返回在線程池的coreSize大??；
• getMaximumPoolSize()：返回線程池的最大線程數(shù)，返回線程池的coreSize大??；
• getLargestPoolSize()：記錄了曾經(jīng)出現(xiàn)的最大線程個數(shù)（水位線）；
• getPoolSize()：線程池中當前線程的數(shù)量；
• getActiveCount()：Returns the approximate（近似） number of threads that are actively executing tasks；
• prestartAllCoreThreads()：會啟動所有核心線程，無論是否有待執(zhí)行的任務，線程池都會創(chuàng)建新的線程，直到池中線程數(shù)量達到 corePoolSize；
• prestartCoreThread()：會啟動一個核心線程（同上）；
• allowCoreThreadTimeOut(true)：允許核心線程在KeepAliveTime時間后，退出；

到此這篇關(guān)于Java中的線程池ThreadPoolExecutor細致講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java的ThreadPoolExecutor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！

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