Java之线程池
假设一个服务器完成一项任务所需时间为:T1 创建线程时间,T2 在线程中执行任务的时间,T3 销毁线程时间。当T1 + T3 远大于 T2时,采用多线程技术可以显著减少处理器单元的闲置时间,增加处理器单元的吞吐能力。
线程池就是一个线程的容器,每次只执行额定数量的线程, 线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。采用线程池不仅调整T1,T3产生的时间段,而且它还显著减少了创建线程的数目。
为什么要用线程池:
1)减少了创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务
2)可以根据系统的承受能力,调整线程池中工作线线程的数目,防止因为因为消耗过多的内存,而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存,线程开的越多,消耗的内存也就越大,最后死机)
Java1.5之后,Java 提供了自己的线程池ThreadPoolExecutor类。
ThreadPoolExecutor使用简介
线程池类为java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor,常用构造方法为:
public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
}
corePoolSize 指的是保留的线程池大小。
maximumPoolSize 指的是线程池的最大大小。
keepAliveTime 指的是空闲线程结束的超时时间。
unit 是一个枚举,表示 keepAliveTime 的单位。
workQueue 表示存放任务的队列。
一个任务通过 execute(Runnable)方法被添加到线程池,任务就是一个 Runnable类型的对象,任务的执行方法就是 Runnable类型对象的run()方法。
线程池的工作过程如下:
1、线程池刚创建时,里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过,就算队列里面有任务,线程池也不会马上执行它们。
2、当调用 execute() 方法添加一个任务时,线程池会做如下判断:
a. 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;
b. 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。
c. 如果这时候队列满了,而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize,那么还是要创建线程运行这个任务;
d. 如果队列满了,而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize,那么线程池会抛出异常,告诉调用者“我不能再接受任务了”。
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,线程池会判断,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。
这样的过程说明,并不是先加入任务就一定会先执行。假设队列大小为10,corePoolSize为3,maximumPoolSize 为6,那么当加入 20 个任务时,执行的顺序就是这样的:首先执行任务 1、2、3,然后任务4~13被放入队列。这时候队列满了,任务 14、15、16 会被马上执行,而任务 17~20 则会抛出异常。最终顺序是:1、2、3、14、15、16、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13。
下面是一个线程池使用的例子:
public class TestThreadPool { public static void main(String[] args) { ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 5,TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); for (int i = 1; i <= 20; i++) { threadPool.execute(new ThreadPoolTask()); //threadPool.shutdown();
}
}
} 创建 ThreadPoolTask类: public class ThreadPoolTask implements Runnable {
public void run() {
try {
System.out.println("开始执行任务:" + attachData);
Thread.sleep(100);
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
1、BlockingQueue 只是一个接口,常用的实现类有 LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue。用 LinkedBlockingQueue 的好处在于没有大小限制。这样的话,因为队列不会满,所以 execute() 不会抛出异常,而线程池中运行的线程数也永远不会超过 corePoolSize 个,keepAliveTime 参数也就没有意义了。
2、shutdown() 方法不会阻塞。调用 shutdown() 方法之后,主线程就马上结束了,而线程池会继续运行直到所有任务执行完才会停止。如果不调用 shutdown() 方法,那么线程池会一直保持下去,以便随时添加新的任务。
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