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Demo2(使用ThreadPoolExecutor创建线程池)
关于ThreadPoolExecutor中的七大参数、四种拒绝策略
写在前面
可以以 new Thread( () -> { 线程执行的任务 }).start(); 这种形式开启一个线程。当 run()方法运行结束,线程对象会被 GC 释放。
在真实的生产环境中,可能需要很多线程来支撑整个应用,当线程数量非常多时,反而会耗尽 CPU 资源。如果不对线程进行控制与管理,反而会影响程序的性能。线程开销主要包括: 创建与启动线程的开销;线程销毁开销;线程调度的开销;线程数量受限 CPU 处理器数量,线程池就是有效使用线程的一种常用方式。线程池内部可以预先创建一定数量的工作线程,客户端代码直接将任务作为一个对象提交给线程池,线程池将这些任务缓存在工作队列中,线程池中的工作线程不断地从队列中取出任务并执行。
JDK 提供了一套 Executor 框架,可以帮助开发人员有效的使用线程池。
Demo1(使用Executors创建线程池)
package com.szh.threadpool; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * 线程池的基本使用 */ public class Test01 { public static void main(String[] args) { //创建有 5 个线程大小的线程池 ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(5); //向线程池中提交13个任务, 这13个任务存储到线程池的阻塞队列中, //线程池中这 5 个线程就从阻塞队列中取任务执行 for (int i = 0; i < 13; i++) { executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getId() + " 编号的线程正在执行任务,开始时间:" + System.currentTimeMillis()); try { TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000 * 3); //模拟任务执行时长 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } //关闭线程池 executorService.shutdown(); } }
这里创建了固定大小为5的线程池,同时向线程池中提交了13个任务,那么每次执行都会由线程池中的这5个线程去线程池中的阻塞队列中取任务执行。
每次这5个子线程都是一起执行的,所以它们的开始时间可以看到是一样的。
Demo2(使用ThreadPoolExecutor创建线程池)
package com.szh.threadpool; import java.util.concurrent.*; /** * */ public class Test03 { public static void main(String[] args) { //用一个银行的例子来讲解这七大参数 ExecutorService threadPool=new ThreadPoolExecutor( 3, //指定线程池中核心线程的数量(两个常开业务窗口) 5, //指定线程池中最大线程数量(总共五个窗口) 2, //当线程池线程的数量超过 corePoolSize 时, 多余的空闲线程的存活时长, 即空闲线程在多长时长内销毁 TimeUnit.SECONDS, //keepAliveTime 的时长单位 new LinkedBlockingQueue<>(3), //任务队列, 把任务提交到该任务队列中等待执行(银行候客区的大小) Executors.defaultThreadFactory(), //默认线程池工厂 new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); //拒绝策略, 当任务太多来不及处理时, 如何拒绝 /* 默认是 AbortPolicy() 会抛出异常 CallerRunsPolicy() 只要线程池没关闭, 会在调用者线程中运行当前被丢弃的任务 DiscardPolicy() 直接丢弃这个无法处理的任务 DiscardOldestPolicy() 将任务队列中最老的任务丢弃, 尝试再次提交新任务 */ //向线程池中提交9个任务 for (int i = 0; i < 9; i++) { threadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } }); } //关闭连接 threadPool.shutdown(); } }
在定义线程池最大大小的时候,一般有两种策略CPU密集型和IO密集型,所谓CPU密集型,也就是,几核的CPU就定义为几,我的是八核,所以定义为8。
Runtime.getRuntime().availableProcessors();// 获取CPU的核数。
IO密集型,就是判断程序中有多少个非常耗IO线程的程序,最大线程池的大小要大于这个值即可。
上面这个案例,我设定的线程池最大线程池数量为5,阻塞队列最大为3,加起来一共是8。也就是说最多可以容纳8个任务的存储。而我for循环中向线程池中提交了9个任务,在运行结果中可以看到,前8个可以正常执行,当执行到第9个任务的时候,因为线程池的核心线程池数量为3,9个任务显然已经超出,所以有3个任务会交给核心线程执行,9-3=6,其余6个会向阻塞队列中存储;然后线程池会判断阻塞队列示符已满,阻塞队列我设定最大为3,这个时候阻塞队列中最多只能容纳3个,所以此时任务余额:6-3=3,线程池面对其余3个任务会询问自己的最大线程池数量,这里我设定为5,因为之前核心线程池数量已经占用了3个,也就是说此时最大线程池数量还剩下5-3=2,那么线程池中最多只能只能再承受2个任务了,然而2<3,所以还有1个任务线程池是处理不了的,那么这个时候就会执行拒绝策略,我这里设定的是默认的拒绝策略,AbortPolicy直接抛出异常。
关于ThreadPoolExecutor中的七大参数、四种拒绝策略
七大参数。
int corePoolSize //核心线程池数量 int maximumPoolSize //最大线程池数量 long keepAliveTime //超时存活时间 TimeUnit unit //超时单位 BlockingQueue<Runnable> workQueue //阻塞队列 ThreadFactory threadFactory //线程工厂,用于创建线程 RejectedExecutionHandler handler //拒绝策略
而四种拒绝策略查看ThreadPoolExecutor的源码可知,它们四个其实就是ThreadPoolExecutor的四个静态内部类。
线程池的执行策略
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:
(1)如果正在运行的线程数量小于corePoolSize(核心线程数量),那么马上创建线程运行这个任务;
(2)如果正在运行的线程数量大于或等于corePoolSize(核心线程数量),那么将这个任务加入到阻塞队列;
(3)如果这时候阻塞队列满了,而且正在运行的线程数量小于maximumPoolSize(最大线程数了),那么还是要创建线程运行这个任务;
(4)如果队列满了,而且正在运行的线程数量大于或等于maximumPoolSize(最大线程数了),那么线程池会执行拒绝策略(四种,默认是AbortPolicy直接抛出异常),告诉调用者“我不能再接受任务了”。
(5)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。
(6)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。