1、线程池的使用场景

  • 等待返回任务的结果的多步骤的处理场景, 批量并发执行任务,总耗时是单个步骤耗时最长的那个,提供整体的执行效率,

  • 最终一致性,异步执行任务,无需等待,快速返回

2、线程池的关键参数说明

一般情况下我们是通过ThreadPoolExecutor来构造我们的线程池对象的。

* 阿里巴巴的开发规范文档是禁止直接使用Executors静态工厂类来创建线程池的,原因是

【强制】线程池不允许使用 Executors 去创建,而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式,这样
的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。
说明:Executors 返回的线程池对象的弊端如下:
(1) FixedThreadPool 和 SingleThreadPool :
允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE ,可能会堆积大量的请求,从而导致 OOM 。
(2) CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool :
允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE ,可能会创建大量的线程,从而导致 OOM 。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) { }

参数说明:

  • corePoolSize:核心线程数,线程池最低的线程数

  • maximumPoolSize:允许的最大的线程数

  • keepAliveTime:当前线程数超过corePoolSize的时候,空闲线程保留的时间

  • unit: keepAliveTime线程保留的时间的单位

  • workQueue: 任务缓冲区

  • threadFactory: 线程的构造工厂

  • handler: 线程池饱和时候的处理策略

3、线程池的分类

Java通过Executors提供四种线程池,分别为:

  • newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。

  • newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。

  • newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。

  • newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

3.1、newCachedThreadPool
public static ExecutorService newCachedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L,TimeUnit.MILLISECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}

它是一个可以无限扩大的线程池;

  • 它比较适合处理执行时间比较小的任务;

  • corePoolSize为0,maximumPoolSize为无限大,意味着线程数量可以无限大;

  • keepAliveTime为60S,意味着线程空闲时间超过60S就会被杀死;

  • 采用SynchronousQueue装等待的任务,这个阻塞队列没有存储空间,这意味着只要有请求到来,就必须要找到一条工作线程处理他,如果当前没有空闲的线程,那么就会再创建一条新的线程。

3.2、newFixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads){
return new ThreadPoolExecutor(nThreads,nThreads,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
  • 它是一种固定大小的线程池;corePoolSize和maximunPoolSize都为用户设定的线程数量nThreads;

  • keepAliveTime为0,意味着一旦有多余的空闲线程,就会被立即停止掉;但这里keepAliveTime无效;

  • 阻塞队列采用了LinkedBlockingQueue,它是一个无界队列;由于阻塞队列是一个无界队列,因此永远不可能拒绝任务;

  • 由于采用了无界队列,实际线程数量将永远维持在nThreads,因此maximumPoolSize和keepAliveTime将无效。

3.3、ScheduledThreadPool
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
  • 定时任务的使用

3.4、SingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(){
return new ThreadPoolExecutor(1,1,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
  • 它只会创建一条工作线程处理任务;

  • 采用的阻塞队列为LinkedBlockingQueue;

3.5、总结
线程池 特点 建议使用场景
newCachedThreadPool 1、线程数无上限
2、空闲线程存活60s
3、阻塞队列
1、任务执行时间短
2、任务要求响应时间短
newFixedThreadPool 1、线程数固定
2、无界队列
1、任务比较平缓
2、控制最大的线程数
newScheduledThreadPool 核心线程数量固定、非核心线程数量无限制(闲置时马上回收) 执行定时 / 周期性 任务
newSingleThreadExecutor 只有一个核心线程(保证所有任务按照指定顺序在一个线程中执行,不需要处理线程同步的问题) 不适合并发但可能引起IO阻塞性及影响UI线程响应的操作,如数据库操作,文件操作等

4、使用线程池容易出现的问题

现象 原因
整个系统影响缓慢,大部分504 1、为设置最大的线程数,任务积压过多,线程数用尽
oom 1、队列无界或者size设置过大
使用线程池对效率并没有明显的提升 1、线程池的参数设置过小,线程数过小或者队列过小,或者是服务器的cpu核数太低

5、线程池的监控

5.1、为什么要对线程池进行监控

  • 线程池中线程数和队列的类型及长度对线程会造成很大的影响,而且会争夺系统稀有资源,线程数。设置不当,或是没有最大的利用系统资源,提高系统的整体运行效率,或是导致整个系统的故障。典型的场景是线程数被占满,其他的请求无响应。或是任务积压过多,直接oom

  • 方便的排查线程中的故障以及优化线程池的使用

5.2、监控的原理

  • 另起一个定时单线程数的线程池newSingleThreadScheduledExecutor

  • 调用scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay,long period,TimeUnit unit)定时执行监控任务;

  • 定时任务内 通过ThreadPoolExecutor对象获取监控的对象信息,比如t线程池需要执行的任务数、线程池在运行过程中已完成的任务数、曾经创建过的最大线程数、线程池里的线程数量、线程池里活跃的线程数量、当前排队线程数

  • 根据预设的日志或报警策略,进行规则控制

5.3、实现的细节

定义线程池并启动监控

 /**
* 定义线程池的队列的长度
*/
private final Integer queueSize = 1000; /**
* 定义一个定长的线程池
*/
private ExecutorService executorService; @PostConstruct
private void initExecutorService() {
log.info(
"executorService init with param: threadcount:{} ,queuesize:{}",
systemConfig.getThreadCount(),
systemConfig.getThreadQueueSize());
executorService =
new ThreadPoolExecutor(
systemConfig.getThreadCount(),
systemConfig.getThreadCount(),
0,
TimeUnit.MILLISECONDS,
new ArrayBlockingQueue(systemConfig.getThreadQueueSize()),
new BasicThreadFactory.Builder()
.namingPattern("async-sign-thread-%d")
.build(),
(r, executor) -> log.error("the async executor pool is full!!")); /** 启动线程池的监控 */
ThreadPoolMonitoring threadPoolMonitoring = new ThreadPoolMonitoring();
threadPoolMonitoring.init();
}

线程池的监控

/**
* 功能说明:线程池监控
*
* @params
* @return <br>
* 修改历史<br>
* [2019年06月14日 10:20:10 10:20] 创建方法by fengqingyang
*/
public class ThreadPoolMonitoring {
/** 用于周期性监控线程池的运行状态 */
private final ScheduledExecutorService scheduledExecutorService =
Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(
new BasicThreadFactory.Builder()
.namingPattern("async thread executor monitor")
.build()); /**
* 功能说明:自动运行监控
*
* @return <br>
* 修改历史<br>
* [2019年06月14日 10:26:51 10:26] 创建方法by fengqingyang
* @params
*/
public void init() {
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(
() -> {
try {
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor =
(ThreadPoolExecutor) executorService;
/** 线程池需要执行的任务数 */
long taskCount = threadPoolExecutor.getTaskCount();
/** 线程池在运行过程中已完成的任务数 */
long completedTaskCount = threadPoolExecutor.getCompletedTaskCount();
/** 曾经创建过的最大线程数 */
long largestPoolSize = threadPoolExecutor.getLargestPoolSize();
/** 线程池里的线程数量 */
long poolSize = threadPoolExecutor.getPoolSize();
/** 线程池里活跃的线程数量 */
long activeCount = threadPoolExecutor.getActiveCount();
/** 当前排队线程数 */
int queueSize = threadPoolExecutor.getQueue().size();
log.info(
"async-executor monitor. taskCount:{}, completedTaskCount:{}, largestPoolSize:{}, poolSize:{}, activeCount:{},queueSize:{}",
taskCount,
completedTaskCount,
largestPoolSize,
poolSize,
activeCount,
queueSize); /** 超过阀值的80%报警 */
if (activeCount >= systemConfig.getThreadCount() * 0.8) {
log.error(
"async-executor monitor. taskCount:{}, completedTaskCount:{}, largestPoolSize:{}, poolSize:{}, activeCount:{},queueSize:{}",
taskCount,
completedTaskCount,
largestPoolSize,
poolSize,
activeCount,
queueSize);
;
}
} catch (Exception ex) {
log.error("ThreadPoolMonitoring service error,{}", ex.getMessage());
}
},
0,
30,
TimeUnit.SECONDS);
}
}

6、需要注意的事项

  • 线程数要合理设置,一般建议值是核数的2倍。

  • 线程池队列的类型和长度要根据业特性合理设置

  • 不同的业务需要线程池隔离,避免相互影响

  • 未每个线程池增加特有的命名规范以及关键的日志,方便出问题排查和优化

JDK自带的线程池详解的更多相关文章

  1. Java线程池详解(二)

    一.前言 在总结了线程池的一些原理及实现细节之后,产出了一篇文章:Java线程池详解(一),后面的(一)是在本文出现之后加上的,而本文就成了(二).因为在写完第一篇关于java线程池的文章之后,越发觉 ...

  2. nginx源码分析线程池详解

    nginx源码分析线程池详解 一.前言     nginx是采用多进程模型,master和worker之间主要通过pipe管道的方式进行通信,多进程的优势就在于各个进程互不影响.但是经常会有人问道,n ...

  3. 三、VIP课程:并发编程专题->01-并发编程之Executor线程池详解

    01-并发编程之Executor线程池详解 线程:什么是线程&多线程 线程:线程是进程的一个实体,是 CPU 调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系 ...

  4. java - jdk线程池详解

    线程池参数详解 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUni ...

  5. Tomcat 连接数与线程池详解

    前言 在使用tomcat时,经常会遇到连接数.线程数之类的配置问题,要真正理解这些概念,必须先了解Tomcat的连接器(Connector). 在前面的文章 详解Tomcat配置文件server.xm ...

  6. Java 并发编程 | 线程池详解

    原文: https://chenmingyu.top/concurrent-threadpool/ 线程池 线程池用来处理异步任务或者并发执行的任务 优点: 重复利用已创建的线程,减少创建和销毁线程造 ...

  7. Java高并发之线程池详解

    线程池优势 在业务场景中, 如果一个对象创建销毁开销比较大, 那么此时建议池化对象进行管理. 例如线程, jdbc连接等等, 在高并发场景中, 如果可以复用之前销毁的对象, 那么系统效率将大大提升. ...

  8. Java线程池 详解(图解)

    来源:www.jianshu.com/p/098819be088c 拓展: 手动创建 new ThreadPoolExecutor 的使用: https://segmentfault.com/a/11 ...

  9. 使用jdk自带的线程池。加载10个线程。

    在开发中使用线程,经常不经意间就new Thread()一个出来,然后发现,这样做不是很好,特别是很多线程同时处理的时候,会出现CPU被用光导致机器假死,线程运行完成自动销毁后,又复活的情况. 所以在 ...

随机推荐

  1. Conturbatio

    Conturbatio Time Limit: 6000/3000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/65536 K (Java/Others)Total ...

  2. [BZOJ2038]:[2009国家集训队]小Z的袜子(hose)(离线莫队)

    题目传送门 题目描述 作为一个生活散漫的人,小$Z$每天早上都要耗费很久从一堆五颜六色的袜子中找出一双来穿.终于有一天,小Z再也无法忍受这恼人的找袜子过程,于是他决定听天由命……具体来说,小$Z$把这 ...

  3. duration of lease 1 0.5 0.875 DHCP 租借时间 续租时间 重新绑定时间

    w

  4. 架构-数据库访问-SQL语言进行连接数据库服务器:SQL语言进行连接数据库服务器

    ylbtech-架构-数据库访问-SQL语言进行连接数据库服务器:SQL语言进行连接数据库服务器 数据库和应用服务器的连接. 在基于三层构架的信息系统开发中,应用服务器要利用SQL语言进行连接数据库服 ...

  5. Jenkins获取运行job的用户名(在构建历史中展示构建人)

    首先安装插件: jenkins>>manage jenkins>> manage plugins>>可选插件>>搜索并安装插件: user build ...

  6. 发邮件--yagmail模块

    准备工作:1.在你的邮箱设置里面打开smtp服务(若有的话)2.开启邮箱授权码,记住这个授权码(连接邮箱服务时用) 1.安装yagmail模块pip install yagmail2.举例:impor ...

  7. UI自动化之特殊处理二(弹框\下拉框\选项\文件上传)

    弹框\下拉框\选项\文件上传也是一些比较特殊的操作 目录 1.弹框 2.下拉框 3.选项 4.文件上传 1.弹框 弹框有三种形式,value为alert.confirm.prompt三种的弹框,第一个 ...

  8. Delphi 跨单元进入(访问)类的私有成员,protected ,private部分

    http://blog.sina.com.cn/s/blog_5f8861b60102v1nl.html Delphi 跨单元进入(访问)类的私有成员,protected ,private部分 (20 ...

  9. 你还没有真正理解的innodb_flush_log_at_trx_commit

    关于innodb_flush_log_at_trx_commit的描述,看了mysql手册中的解释,感觉都不够清晰明了,下面试图以最简单直白的方式解释一下innodb_flush_log_at_trx ...

  10. LeetCode——141 设计链表

    题目: 简单说下思路: 用两个指针,一个跑得快,一个跑得慢(例如一个每次前进两步,一个前进一步),这样只要快指针不会撞上NULL(如果遇到了NULL的情况那么必然不存在环),快指针肯定会和慢指针碰面( ...