线程池的作用

  1. 减少资源的开销
    减少了每次创建线程、销毁线程的开销。

  2. 提高响应速度
    每次请求到来时,由于线程的创建已经完成,故可以直接执行任务,因此提高了响应速度。

  3. 提高线程的可管理性
    线程是一种稀缺资源,若不加以限制,不仅会占用大量资源,而且会影响系统的稳定性。
    因此,线程池可以对线程的创建与停止、线程数量等等因素加以控制,使得线程在一种可控的范围内运行,不仅能保证系统稳定运行,而且方便性能调优。

线程池的实现原理

线程池一般由两种角色构成:多个工作线程 和 一个阻塞队列。

  • 工作线程
    工作线程是一组已经处在运行中的线程,它们不断地向阻塞队列中领取任务执行。

  • 阻塞队列
    阻塞队列用于存储工作线程来不及处理的任务。当工作线程都在执行任务时,到来的新任务就只能暂时在阻塞队列中存储。

ThreadPoolExecutor的使用

创建线程池

通过如下代码即可创建一个线程池:

new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, timeUnit, runnableTaskQueue, handler);
  • 1
  • corePoolSize:基本线程数量
    它表示你希望线程池达到的一个值。线程池会尽量把实际线程数量保持在这个值上下。

  • maximumPoolSize:最大线程数量
    这是线程数量的上界。
    如果实际线程数量达到这个值:

    1. 阻塞队列未满:任务存入阻塞队列等待执行
    2. 阻塞队列已满:调用饱和策略
  • keepAliveTime:空闲线程的存活时间
    当实际线程数量超过corePoolSize时,若线程空闲的时间超过该值,就会被停止。
    PS:当任务很多,且任务执行时间很短的情况下,可以将该值调大,提高线程利用率。

  • timeUnit:keepAliveTime的单位

  • runnableTaskQueue:任务队列
    这是一个存放任务的阻塞队列,可以有如下几种选择:
    1. ArrayBlockingQueue
      它是一个由数组实现的阻塞队列,FIFO。
    2. LinkedBlockingQueue
      它是一个由链表实现的阻塞队列,FIFO。
      吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。
      fixedThreadPool使用的阻塞队列就是它。
      它是一个无界队列。
    3. SynchronousQueue
      它是一个没有存储空间的阻塞队列,任务提交给它之后必须要交给一条工作线程处理;如果当前没有空闲的工作线程,则立即创建一条新的工作线程。
      cachedThreadPool用的阻塞队列就是它。
      它是一个无界队列。
    4. PriorityBlockingQueue
      它是一个优先权阻塞队列。
  • handler:饱和策略
    当实际线程数达到maximumPoolSize,并且阻塞队列已满时,就会调用饱和策略。
    JDK1.5由四种饱和策略:
    1. AbortPolicy
      默认。直接抛异常。
    2. CallerRunsPolicy
      只用调用者所在的线程执行任务。
    3. DiscardOldestPolicy
      丢弃任务队列中最久的任务。
    4. DiscardPolicy
      丢弃当前任务。

提交任务

可以向ThreadPoolExecutor提交两种任务:Callable和Runnable。

  1. Callable
    该类任务有返回结果,可以抛出异常。
    通过submit函数提交,返回Future对象。
    可通过get获取执行结果。

  2. Runnable
    该类任务只执行,无法获取返回结果,并在执行过程中无法抛异常。
    通过execute提交。

关闭线程池

关闭线程池有两种方式:shutdown和shutdownNow,关闭时,会遍历所有的线程,调用它们的interrupt函数中断线程。但这两种方式对于正在执行的线程处理方式不同。

  1. shutdown()
    仅停止阻塞队列中等待的线程,那些正在执行的线程就会让他们执行结束。
  2. shutdownNow()
    不仅会停止阻塞队列中的线程,而且会停止正在执行的线程。

ThreadPoolExecutor运行机制

当有请求到来时:

  1. 若当前实际线程数量 少于 corePoolSize,即使有空闲线程,也会创建一个新的工作线程;
  2. 若当前实际线程数量处于corePoolSize和maximumPoolSize之间,并且阻塞队列没满,则任务将被放入阻塞队列中等待执行;
  3. 若当前实际线程数量 小于 maximumPoolSize,但阻塞队列已满,则直接创建新线程处理任务;
  4. 若当前实际线程数量已经达到maximumPoolSize,并且阻塞队列已满,则使用饱和策略。

设置合理的线程池大小

任务一般可分为:CPU密集型、IO密集型、混合型,对于不同类型的任务需要分配不同大小的线程池。

    • CPU密集型任务
      尽量使用较小的线程池,一般为CPU核心数+1。
      因为CPU密集型任务使得CPU使用率很高,若开过多的线程数,只能增加上下文切换的次数,因此会带来额外的开销。

    • IO密集型任务
      可以使用稍大的线程池,一般为2*CPU核心数。
      IO密集型任务CPU使用率并不高,因此可以让CPU在等待IO的时候去处理别的任务,充分利用CPU时间。

    • 混合型任务
      可以将任务分成IO密集型和CPU密集型任务,然后分别用不同的线程池去处理。
      只要分完之后两个任务的执行时间相差不大,那么就会比串行执行来的高效。
      因为如果划分之后两个任务执行时间相差甚远,那么先执行完的任务就要等后执行完的任务,最终的时间仍然取决于后执行完的任务,而且还要加上任务拆分与合并的开销,得不偿失。

Java并发编程的艺术(十)——线程池(1)的更多相关文章

  1. Java并发编程的艺术(十)——线程池

    线程池的作用 降低资源消耗.重复利用已有线程,减少线程的创建和销毁造成的消耗. 提高响应速度.当有任务需要处理的时候,就不用再花费重新创建线程的时间了. 提高线程的可管理性.不合理利用线程,会浪费资源 ...

  2. Java并发编程的艺术(十一)——线程池(2)

    Executor两级调度模型 在HotSpot虚拟机中,Java中的线程将会被一一映射为操作系统的线程. 在Java虚拟机层面,用户将多个任务提交给Executor框架,Executor负责分配线程执 ...

  3. Java 并发编程——Executor框架和线程池原理

    Eexecutor作为灵活且强大的异步执行框架,其支持多种不同类型的任务执行策略,提供了一种标准的方法将任务的提交过程和执行过程解耦开发,基于生产者-消费者模式,其提交任务的线程相当于生产者,执行任务 ...

  4. [Java并发编程(二)] 线程池 FixedThreadPool、CachedThreadPool、ForkJoinPool?为后台任务选择合适的 Java executors

    [Java并发编程(二)] 线程池 FixedThreadPool.CachedThreadPool.ForkJoinPool?为后台任务选择合适的 Java executors ... 摘要 Jav ...

  5. [Java并发编程(一)] 线程池 FixedThreadPool vs CachedThreadPool ...

    [Java并发编程(一)] 线程池 FixedThreadPool vs CachedThreadPool ... 摘要 介绍 Java 并发包里的几个主要 ExecutorService . 正文 ...

  6. Java 并发编程——Executor框架和线程池原理

    Java 并发编程系列文章 Java 并发基础——线程安全性 Java 并发编程——Callable+Future+FutureTask java 并发编程——Thread 源码重新学习 java并发 ...

  7. Java并发编程的艺术(六)——线程间的通信

    多条线程之间有时需要数据交互,下面介绍五种线程间数据交互的方式,他们的使用场景各有不同. 1. volatile.synchronized关键字 PS:关于volatile的详细介绍请移步至:Java ...

  8. Java并发编程之深入理解线程池原理及实现

    Java线程池在实际的应用开发中十分广泛.虽然Java1.5之后在JUC包中提供了内置线程池可以拿来就用,但是这之前仍有许多老的应用和系统是需要程序员自己开发的.因此,基于线程池的需求背景.技术要求了 ...

  9. Java并发编程、多线程、线程池…

    <实战java高并发程序设计>源码整理https://github.com/petercao/concurrent-programming/blob/master/README.md Ja ...

随机推荐

  1. .NetCore使用Swagger进行单版本或多版本控制处理

    前面已经介绍过了Swagger的基础使用了 下面继续分别详细说明下 不添加版本控制以及添加版本控制的使用情况,其实也基本一致,对看起来可能更加容易理解 第一步 导入nuget包 nuget导入Swas ...

  2. SQL Server 1

    一.登陆服务器 连接服务器方式分为两类,一类是Windows身份验证,一类是SQL身份验证.后者需要用户名和密码,需要自己创建. 二.创建数据库 在左边对象资源管理器中,选中数据库,右键选择新建数据库 ...

  3. vuejs、eggjs、mqtt

    vuejs.eggjs.mqtt全栈式开发设备管理系统 vuejs.eggjs.mqtt全栈式开发简单设备管理系统 业余时间用eggjs.vuejs开发了一个设备管理系统,通过mqtt协议上传设备数据 ...

  4. 关于 facebook

    2017/10/29 Facebook账号分分钟被禁用,见怪不怪就好了,禁了就申诉呗 Facebook 如果遇到帐号被停用 / 帐号被封锁,大致上来说有叁个原因: 1, 名字用假名 2, 一个人拥有多 ...

  5. WebStorm failing to start with 'idea.system.path' error

    WebStorm failing to start with 'idea.system.path' error Ask Question up vote 2 down vote favorite   ...

  6. 001.Git简介与安装

    一 git介绍 1.1 概述 Git是一个开源的分布式版本控制系统,用于敏捷高效地处理任何或小或大的项目. Git 是 Linus Torvalds 为了帮助管理 Linux 内核开发而开发的一个开放 ...

  7. es6 Promise 事件机制分析

    最近在学习es6的Promise,其中涉及到了Promsie的事件执行机制,因此总结了关于Promise的执行机制,若有错误,欢迎纠错和讨论. 在阮一峰老师的书中<es6 标准入门>对Pr ...

  8. Android `AsyncTask`简要分析

    AsyncTask简要分析 经典异步任务:AsyncTask,使用场景有:批量下载,批量拷贝等.官方文档就直接给出了一个批量下载的示例. private class DownloadFilesTask ...

  9. tkinter的GUI设计:界面与逻辑分离(四)-- 与 matplotlib 结合

    有些场合,我们需要对数据可视化.单是靠 tkinter 难度太大,而且做出来的效果不一定理想. 此时,将 tkinter 与 matplotlib 结合,是最好的选择. 知识点: 将 tkinter ...

  10. 如何利用Reveal神器查看各大APP UI搭建层级

    作者 乔同X2016.08.22 19:45 写了3195字,被42人关注,获得了73个喜欢 如何利用Reveal神器查看各大APP UI搭建层级 字数413 阅读110 评论0 喜欢5 title: ...