线程池

概述线程池几个重要参数源码:7大参数线程池底层工作原理线程池的拒绝策略何时用:JDK内置的拒绝策略自定义线程池几种常见的阻塞队列

概述

  • 例子: 10年前单核CPU电脑,假的多线程,像马戏团小丑玩多个球,CPU需要来回切换。
    现在是多核电脑,多个线程各自跑在独立的CPU上,不用切换效率高。

  • 线程池的优势:
    线程池做的工作只要是控制运行的线程数量,处理过程中将任务放入队列,然后在线程创建后启动这些任务,如果线程数量超过了最大数量,超出数量的线程排队等候,等其他线程执行完毕,再从队列中取出任务来执行。

  • 它的主要特点为:线程复用;控制最大并发数;管理线程。

  • 第一:降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的销耗。
    第二:提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。
    第三:提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会销耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。

    架构

    Java中的线程池是通过Executor框架实现的,该框架中用到了Executor,Executors,ExecutorService,ThreadPoolExecutor这几个类

     

源码:7大参数

/**7大参数*/ public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//1、corePoolSize:线程池中的常驻核心线程数 int maximumPoolSize,//2、maximumPoolSize:线程池中能够容纳同时执行的最大线程数,此值必须大于等于1 long keepAliveTime,//3、keepAliveTime:多余的空闲线程的存活时间当前池中线程数量超过corePoolSize时,当空闲时
                                                  //间达到keepAliveTime时,多余线程会被销毁直到只剩下corePoolSize个线程为止
                              TimeUnit unit,//4、unit:keepAliveTime的单位 
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,//5、workQueue:任务队列,被提交但尚未被执行的任务
                              ThreadFactory threadFactory,//6、threadFactory:表示生成线程池中工作线程的线程工厂,用于创建线程,一般默认的即可
                              RejectedExecutionHandler handler//7、handler:拒绝策略,表示当队列满了,并且工作线程大于
                                                                //等于线程池的最大线程数(maximumPoolSize)时如何来拒绝请求执行的runnable的策略
                              ) { if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0) throw new IllegalArgumentException(); if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null) throw new NullPointerException(); this.acc = System.getSecurityManager() == null ? null :
                AccessController.getContext(); this.corePoolSize = corePoolSize; this.maximumPoolSize = maximumPoolSize; this.workQueue = workQueue; this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime); this.threadFactory = threadFactory; this.handler = handler;
    } 复制代码

线程池底层工作原理

 
 

重要提示
1、在创建了线程池后,线程池中的线程数为零。
2、当调用
execute()方法添加一个请求任务时,线程池会做出如下判断:
2.1如果正在运行的线程数量小于
corePoolSize,那么马上创建线程运行这个任务;
2.2如果正在运行的线程数量大于或等于
corePoolSize,那么将这个任务放入队列;
2.3如果这个时候队列满了且正在运行的线程数量还小于
maximumPoolSize,那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务;
2.4如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于
maximumPoolSize,那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行。
3、当一个线程完成任务时,它会从队列中取下一个任务来执行。
4、当一个线程无事可做超过一定的时间(
keepAliveTime)时,线程会判断: 如果当前运行的线程数大于corePoolSize,那么这个线程就被停掉。 所以线程池的所有任务完成后,它最终会收缩到corePoolSize的大小。

线程池的拒绝策略

何时用:

等待队列已经排满了,再也塞不下新任务了同时,线程池中的max线程也达到了,无法继续为新任务服务。这个是时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。

JDK内置的拒绝策略

  1. AbortPolicy(默认):直接抛出RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行
  2. CallerRunsPolicy:“调用者运行”一种调节机制,该策略既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将某些任务回退到调用者,从而降低新任务的流量。
  3. DiscardOldestPolicy:抛弃队列中等待最久的任务,然后把当前任务加人队列中尝试再次提交当前任务。
  4. DiscardPolicy:该策略默默地丢弃无法处理的任务,不予任何处理也不抛出异常。如果允许任务丢失,这是最好的一种策略。

以上内置拒绝策略均实现了 RejectedExecutionHandle 接口

自定义线程池

实现demo:

class MyThreadPoolDemo { public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor( 2, 5, 2L,
                TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),
                Executors.defaultThreadFactory(), //new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() //new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() //new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy() new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
        ); //10个顾客请求 try { for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                threadPool.execute(() -> {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 办理业务");
                });
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            threadPool.shutdown();
        }

    } private static void threadPool() { //List list = new ArrayList(); //List list = Arrays.asList("a","b"); //固定数的线程池,一池五线程 //       ExecutorService threadPool =  Executors.newFixedThreadPool(5); //一个银行网点,5个受理业务的窗口 //       ExecutorService threadPool =  Executors.newSingleThreadExecutor(); //一个银行网点,1个受理业务的窗口 ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool(); //一个银行网点,可扩展受理业务的窗口 //10个顾客请求 try { for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                threadPool.execute(() -> {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 办理业务");
                });
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            threadPool.shutdown();
        }
    }
} 复制代码

几种常见的阻塞队列

  1. ArrayBlockingQueue:由数组结构组成的有界阻塞队列。
  2. LinkedBlockingQueue:由链表结构组成的有界(但大小默认值为integer.MAX_VALUE)阻塞队列。
  3. SynchronousQueue:不存储元素的阻塞队列,也即单个元素的队列。