为什么要使用线程池

  • 创建/销毁线程需要消耗系统资源,线程池可以复用已创建的线程

  • 控制并发的数量。并发数量过多,可能会导致资源消耗过多,从而造成服务器崩溃。(主要原因)

  • 可以对线程做统一管理

JUC下线程池的体系结构

创建线程池的两种方法

  1. 使用ThreadPoolExecutor的构造方法创建

    public class ThreadPoolTest1 {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(5, 8, 1, TimeUnit.SECONDS
    , new ArrayBlockingQueue<>(5)
    , Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); for (int i = 0; i < 11; i++) {
    pool.execute(
    () -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
    ); }
    }

  2. 使用Executors这个工具类来实现

    JDK工具类为我们提供了四种常用的线程池,其实它们的底层源码都是调用ThreadPoolExecutor来实现的,传递的线程池参数不同罢了。

    四种常见的线程池

    工程中我们都是使用第一种方法来创建线程池,这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的⻛险(OOM)

线程池ThreadPoolExecutor的七大参数

 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
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;
}
  • corePoolSize:核心线程的最大值,相当于正式员工,到点才下班
  • maximumPoolSize:核心线程+非核心线程的最大值,非核心线程相当于临时工,核心线程处理不过来才会激活非核心线程,业务量低时先下班
  • keepAliveTime:非核心线程闲置超时时长,超时了非核心线程被销毁
  • TimeUnit unit:keepAliveTime的时间单位
  • workQueue:阻塞队列,线程池的底层也用了阻塞队列,维护等待执行的线程对象
  • ThreadFactory threadFactory:创建线程的工程,一般使用Excetory的默认实现默认实现
  • RejectedExecutionHandler handler:阻塞队列满了之后对新来线程的拒绝策略,默认有四种
    1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:默认拒绝处理策略,丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
    2. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:丢弃新来的任务,但是不抛出异常。
    3. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:丢弃队列头部(最旧的)的任务,然后重新尝试执行程序(如果再次失败,重复此过程)。
    4. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:返回给上一步,由调用线程处理该任务。

线程池调度的策略

线程池调度的核心是execute方法,总结完就是上图

// JDK 1.8
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
// 1.当前线程数小于corePoolSize,则调用addWorker创建核心线程执行任务
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
// 2.如果不小于corePoolSize,则将任务添加到workQueue队列。
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
int recheck = ctl.get();
// 2.1 如果isRunning返回false(状态检查),则remove这个任务,然后执行拒绝策略。
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
// 2.2 线程池处于running状态,但是没有线程,则创建线程
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}
// 3.如果放入workQueue失败,则创建非核心线程执行任务,
// 如果这时创建非核心线程失败(当前线程总数不小于maximumPoolSize时),就会执行拒绝策略。
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}

这个对线程调度的源码没有深入分析,如addWord函数,拒绝策略是怎么实现的等。以后会再专门写一篇文章,可以参考《并发编程之美》的源码分析。

执行execute方法和submit方法有何区别?

  1. execute()方法用于提交不需要返回值的任务,所以无法判断任务是否被线程池执行成功与否;
  2. submit()方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个Future类型的对象,通过这个Future对象可以判断任务是否执行成功,并且可以通过Future的get()方法来获取返回值。

这也可以看到线程池的又一优点:灵活。

参考

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