一 核心属性
1 int corePoolSize
指该线程池中核心线程数最大值
核心线程:线程池新建线程的时候,如果当前线程总数小于corePoolSize,则新建的是核心线程,如果超过corePoolSize,则新建的是非核心线程。核心线程默认情况下会一直存活在线程池中,即使这个核心线程啥也不干(闲置状态)。
如果指定ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut这个属性为true,那么核心线程如果不干活(闲置状态)的话,超过一定时间(时长下面参数决定),就会被销毁掉。
2 int maximumPoolSize
指该线程池中线程总数最大值。
线程总数 = 核心线程数 + 非核心线程数。
3 long keepAliveTime
指该线程池中非核心线程闲置超时时长
一个非核心线程,如果不干活(闲置状态)的时长超过这个参数所设定的时长,就会被销毁掉,如果设置allowCoreThreadTimeOut = true,则会作用于核心线程。
4 BlockingQueue workQueue
指该线程池中的任务队列。
当所有的核心线程都忙碌时,新添加的任务会被添加到这个队列中等待处理;如果队列满了,则新建非核心线程执行任务。
常用的workQueue类型:SynchronousQueue、LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、DelayQueue。
1) SynchronousQueue
这个队列接收到任务的时候,会直接提交给线程处理,而不保留它,如果所有线程都在忙碌,那就新建一个线程来处理这个任务。此队列通常要求无界 maximumPoolSizes 以避免拒绝新提交的任务。
此时需要注意线程数目与maximumPoolSize的关系,以及线程数目过多而消耗的服务器资源。
2) LinkedBlockingQueue
这个队列接收到任务的时候,如果当前线程数小于核心线程数,则新建线程(核心线程)处理任务;如果当前线程数等于核心线程数,则进入队列等待。
由于这个队列没有最大值限制,即所有超过核心线程数的任务都将被添加到队列中,这也就导致了maximumPoolSize的设定失效,因为总线程数永远不会超过corePoolSize。
3) ArrayBlockingQueue
可以限定队列的长度,接收到任务的时候,如果没有达到corePoolSize的值,则新建线程(核心线程)执行任务,如果达到了,则入队等候,如果队列已满,则新建线程(非核心线程)执行任务,又如果总线程数到了maximumPoolSize,并且队列也满了,则发生错误。
4) DelayQueue
队列内元素必须实现Delayed接口,这就意味着你传进去的任务必须先实现Delayed接口。这个队列接收到任务时,首先先入队,只有达到了指定的延时时间,才会执行任务
5 RejectedExecutionHandler handler
线程池无法处理任务时的丢弃策略。
1) CallerRunsPolicy
拒绝这个任务,不在ThreadPoolExecutor线程池中的线程中运行,而是调用当前线程池的所在的线程去执行被拒绝的任务。
2) AbortPolicy
ThreadPoolExecutor默认的拒绝策略,直接抛出异常。
3) DiscardPolicy
线程池默默丢弃这个被拒绝的任务,不会抛出异常。
4) DiscardOldestPolicy
会抛弃任务队列中最旧的任务(最先加入队列的任务),再把这个新任务添加到队列中去。
5) 总结
实际上查阅这四种ThreadPoolExecutor线程池自带的拒绝处理器实现,您可以发现CallerRunsPolicy、DiscardPolicy、DiscardOldestPolicy处理器针对被拒绝的任务并不是一个很好的处理方式。
CallerRunsPolicy在非线程池以外直接调用任务的run方法,可能会造成线程安全上的问题。
DiscardPolicy默默的忽略掉被拒绝任务,也没有输出日志或者提示,开发人员不会知道线程池的处理过程出现了错误;
DiscardOldestPolicy大部分情况下,默默地抛弃一部分任务都是一件很危险的事情。
通常使用AbortPolicy是最好的,因为抛弃任务时,开发者可以通过日志发现这个问题,并着手处理。
二 执行策略
通常当一个任务被添加进线程池时,总体的执行策略如下,不过具体会根据核心属性定义的值会有少许变动。
线程数量未达到corePoolSize,则新建一个线程(核心线程)执行任务
线程数量达到了corePools,则将任务移入队列等待。
队列已满,新建线程(非核心线程)执行任务
队列已满,总线程数又达到了maximumPoolSize,就会由(RejectedExecutionHandler)抛出异常
三 常见的线程池
1 CachedThreadPool
可缓存线程池
ExecutorService mCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>());
}
2 FixedThreadPool
定长线程池
ExecutorService mFixedThreadPool= Executors.newFixedThreadPool(int nThreads);
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
3 SingleThreadPool
只有一个线程的线程池。
ExecutorService mSingleThreadPool = Executors.newSingleThreadPool();
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
4 ScheduledThreadPool
按照固定频率执行的线程池。
四 线程池配置
1 DB连接池配置
最小连接数=(平均QPS* QPS平均RT +平均TPS* TPS平均RT)/业务机器数
最大连接数=(峰值QPS* QPS平均RT +峰值TPS* TPS平均RT)/业务机器数;如果业务代码中没有另起多线程,那么也可以使用公式:最大连接数= 容器处理请求的线程池大小
另外,如果需要,也可以在此公式的基础上预留一些buffer。
2 Java线程池配置
1) CPU密集型任务的线程池配置
因为cpu执行速度非常快,往往切换线程上下文环境所耗费的时间比执行代码花费的时间更长,所以CPU密集型任务的线程数应该尽量保持和CPU核数一致,以减少线程切换带来的性能损耗。
2) IO密集型任务的线程池配置
IO密集型任务的主要性能瓶颈在于等待IO结果,当遇到任务中存在从DB中读取数据,从缓存中读取数据时,就可以认为是IO密集型任务。一般而言业务系统配置线程池基本上都会采用此模型配置。
假设:an表示系统平均每秒收到的请求数;mn表示系统每秒收到的峰值请求数;at表示每个任务执行的平均时间;more表示预留的buffer;n表示线程池个数;那么线程池可以参考一下公式配置:
核心线程数 = an * at /n * (1+more%)
最大线程数 = mn * at /n * (1+more%)