Java线程池七大参数详解和配置(1)

简介: Java线程池七大参数详解和配置(1)

相信像我一样的很多同学,没事刷刷面经,就会发现多线程在面试中出现很频繁,对于Java选手来说,线程池的知识肯定必不可少,今天我们就来详细了解Java线程池的七大参数,积累面试经验。

JDK1.8线程池参数源代码:

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue
                              RejectedExecutionHandler handler) 
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue
             Executors.defaultThreadFactory(), handler);
    }

一、corePoolSize核心线程数

指的是核心线程大小,线程池中维护一个最小的线程数量,即使这些线程处于空闲状态,也一直存在池中,除非设置了核心线程超时时间

这也是源码中的注释说明。

/** @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, 
* even if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set.
*/

二、maximunPoolSize最大线程数

指的是线程池中允许的最大线程数量。当线程池中核心线程都处理执行状态,有新请求的任务

1、工作队列未满:新请求的任务加入工作队列

2、工作队列已满:线程池会创建新线程,来执行这个任务。当然,创建新线程不是无限制的,因为会受到maximumPoolSize最大线程数量的限制。

三、keepAliveTime空闲线程存活时间

指的是空闲线程存活时间。具体说,当线程数大于核心线程数时,空闲线程在等待新任务到达的最大时间,如果超过这个时间还没有任务请求,该空闲线程就会被销毁。

可见官方注释:

/** @param keepAliveTime when the number of threads is greater than
  *        the core, this is the maximum time that excess idle threads
  *        will wait for new tasks before terminating.
*/

四、unit空闲线程存活时间的单位

是指空闲线程存活时间的单位。keepAliveTime的计量单位。枚举类型TimeUnit类。

五、workQueue线程工作队列

1、ArrayBlockingQueue FIFO有界阻塞队列

基于数组的有界阻塞队列,特点FIFO(先进先出)。

当线程池中已经存在最大数量的线程时候,再请求新的任务,这时就会将任务加入工作队列的队尾,一旦有空闲线程,就会取出队头执行任务。因为是基于数组的有界阻塞队列,所以可以避免系统资源的耗尽

那么如果出现有界队列已满,最大数量的所有线程都处于执行状态,这时又有新的任务请求,怎么办呢?

这时候会采用Handler拒绝策略,对请求的任务进行处理。后面会详细介绍。

2、LinkedBlockingQueue FIFO无限队列

基于链表的无界阻塞队列,默认最大容量Integer.MAX_VALUE( ),可认为是无限队列,特点FIFO。

关于maximumPoolSize参数在工作队列为LinkedBlockingQueue时候,是否起作用这个问题,我们需要视情况而定!

情况①:如果指定了工作队列大小,比如core=2,max=3,workQueue=2,任务数task=5,这种情况的最大线程数量的限制是有效的。

情况②:如果工作队列大小默认,这时maximumPoolSize不起作用,因为新请求的任务一直可以加到队列中。

3、PriorityBlockingQueue VIP

优先级无界阻塞队列,前面两种工作队列特点都是FIFO,而优先级阻塞队列可以通过参数Comparator实现对任务进行排序,不按照FIFO执行

4、SynchronousQueue不缓存任务的阻塞队列

不缓存任务的阻塞队列,它实际上不是真正的队列,因为它没有提供存储任务的空间。生产者一个任务请求到来,会直接执行,也就是说这种队列在消费者充足的情况下更加适合。因为这种队列没有存储能力,所以只有当另一个线程(消费者)准备好工作,put(入队)和take(出队)方法才不会是阻塞状态。


以上四种工作队列,跟线程池结合就是一种生产者-消费者 设计模式。生产者把新任务加入工作队列,消费者从队列取出任务消费,BlockingQueue可以使用任意数量的生产者和消费者,这样实现了解耦,简化了设计。

六、threadFactory线程工厂

线程工厂,创建一个新线程时使用的工厂,可以用来设定线程名、是否为daemon线程等。

守护线程(Daemon Thread) 在Java中有两类线程:用户线程 (User Thread)、守护线程 (Daemon

Thread)。

所谓守护

线程,是指在程序运行的时候在后台提供一种通用服务的线程,比如垃圾回收线程就是一个很称职的守护者,并且这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。因此,当所有的非守护线程结束时,程序也就终止了,同时会杀死进程中的所有守护线程。反过来说,只要任何非守护线程还在运行,程序就不会终止。

用户线程和守护线程两者几乎没有区别,唯一的不同之处就在于虚拟机的离开:如果用户线程已经全部退出运行了,只剩下守护线程存在了,虚拟机也就退出了。

因为没有了被守护者,守护线程也就没有工作可做了,也就没有继续运行程序的必要了。

将线程转换为守护线程可以通过调用Thread对象的setDaemon(true)方法来实现。在使用守护线程时需要注意一下几点:

(1)

thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置,否则会跑出一个IllegalThreadStateException异常。你不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。

(2) 在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。

(3) 守护线程应该永远不去访问固有资源,如文件、数据库,因为它会在任何时候甚至在一个操作的中间发生中断。

官方使用默认的线程工厂源码如下:

    /**
     * The default thread factory
     */
    static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;
        DefaultThreadFactory() {
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";
        }
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                            0);
            if (t.isDaemon())                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t
        }
    }

七、handler超出线程数和工作队列时候的任务请求处理策略

Java 并发超出线程数和工作队列时候的任务请求处理策略,使用了策略设计模式

策略1:ThreadPoolExecutor.AbortPolicy(默认)拒绝执行

在默认的处理策略。该处理在拒绝时抛出RejectedExecutionException,拒绝执行。

   public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates an {@code AbortPolicy}.
         */
        public AbortPolicy() { }
        /**         * Always throws RejectedExecutionException.
         *
                  * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         * @throws RejectedExecutionException always
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
                                                 " rejected from " +
                                                e.toString());
        }
    }

策略2:ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy调用 execute 方法的线程本身运行任务

调用 execute 方法的线程本身运行任务。这提供了一个简单的反馈控制机制,可以降低新任务提交的速度。

    public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code CallerRunsPolicy}.
         */
        public CallerRunsPolicy() { }
        /**
         * Executes task r in the caller's thread, unless the executor
         * has been shut down, in which case the task is discarded.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e)
            if (!e.isShutdown()) {
                r.run();
            }
        }
    }

策略3:ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy执行程序未关闭,则删除工作队列头部的任务

如果执行程序未关闭,则删除工作队列头部的任务,然后重试执行(可能再次失败,导致重复执行)。

    public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code DiscardOldestPolicy} for the given executor.
         */
        public DiscardOldestPolicy() { }
        /**
         * Obtains and ignores the next task that the executor      
         * * would otherwise execute, if one is immediately available,
         * and then retries execution of task r, unless the executor
         * is shut down, in which case task r is instead discarded.     *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                e.getQueue().poll();
                e.execute(r);
            }     
    }

策略4:ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy无法执行的任务被简单地删除

无法执行的任务被简单地删除,将会丢弃当前任务,通过源码可以看出,该策略不会执行任务操作。

    public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code DiscardPolicy}.
         */
        public DiscardPolicy() { }
        /**
         * Does nothing, which has the effect of discarding task r.
        *
         * @param r the runnable task requested to be executed
       * @param e the executor attempting to execute this task
         */
      public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
      }    }


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