线程 和线程池

线程池能有效的处理多个线程的并发问题,避免大量的线程因为互相强占系统资源导致阻塞现象,能够有效的降低频繁创建和销毁线程对性能所带来的开销。真正线程池的实现是通过ThreadPoolExecutor,ThreadPoolExecutor通过配置不同的参数配置来创建线程池。

一.Java中的ThreadPoolExecutor类

看到这既然用到了ThreadPoolExecutor从类那么 就要看此类的 源码和 构造,.ThreadPoolExecutor类是线程池中最核心的一个类,因此如果要透彻地了解Java中的线程池.

ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService类,并提供了四个构造器

第一个参数

corePoolSize : 核心池的大小, 默认情况下,线程池中并没有任何线程,而是等待有任务到来才创建线程去执行任务,除非调用了prestartAllCoreThreads()或者 prestartCoreThread()方法,从这2个方法,是预创建线程的意思,即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下,在创建了线程池后,线程池中的线程数为0,当有任务来之后,就会创建一个线程去执行任务,当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放到缓存队列当中;

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

maximumPoolSize:线程池最大线程数,这个参数也是一个非常重要的参数,它表示在线程池中最多能创建多少个线程; 线程总数 = 核心线程数 + 非核心线程数

keepAliveTime:表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下,只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时,keepAliveTime才会起作用,直到线程池中的线程数不大于corePoolSize,即当线程池中的线程数大于corePoolSize时,如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime,则会终止,直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法,在线程池中的线程数不大于corePoolSize时,

keepAliveTime参数也会起作用,直到线程池中的线程数为0; 简单来说就是非核心线程的存活时间。

unit:参数keepAliveTime的时间单位,有7种取值,在TimeUnit类中有7种静态属性:

TimeUnit.DAYS; //天 TimeUnit.HOURS; //小时 TimeUnit.MINUTES; //分钟 TimeUnit.SECONDS; //秒 TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒 TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙 TimeUnit.NANOSECONDS; //纳秒

workQueue:一个阻塞队列,用来存储等待执行的任务,这个参数的选择也很重要,会对线程池的运行过程产生重大影响,一般来说,这里的阻塞队列有几种选择方式:

ArrayBlockingQueue;   并发包阻塞阻塞队列 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

LinkedBlockingQueue;:线程工厂,主要用来创建线程; 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。

SynchronousQueue; 表示当拒绝处理任务时的策略,有以下四种取值:

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:也是丢弃任务,但是不抛出异常。 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:丢弃队列最前面的任务,然后重新尝试执行任务(重复此过程) ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:由调用线程处理该任务

解析到最大的 的接口后 我们会发现

ThreadPoolExecutor、AbstractExecutorService、ExecutorService和Executor几个之间的关系了。

  Executor是一个顶层接口,在它里面只声明了一个方法execute(Runnable),返回值为void,参数为Runnable类型 所以看到这边不知道你们能不嫩理解, 其实 最大的接口中的Runable的类型就是

我的要添加的 线程 。

那么ThreadPoolExecutor类中有几个非常重要的方法有那些

1, execute()

2, submit()

3, shutdown()

4, shutdownNow()

注解 :

execute()方法实际上在ThreadPoolExecutor进行了具体的实现,这个方法是ThreadPoolExecutor的核心方法,通过这个方法可以向线程池提交一个任务,交由线程池去执行。

 submit()方法是在ExecutorService中声明的方法,在AbstractExecutorService就已经有了具体的实现,在ThreadPoolExecutor中并没有对其进行重写,这个方法也是用来向线程池提交任务的,但是它和execute()方法不同,它能够返回任务执行的结果,去看submit()方法的实现,会发现它实际上还是调用的execute()方法,只不过它利用了Future来获取任务执行结果

shutDown() 当线程池调用该方法时,线程池的状态则立刻变成SHUTDOWN状态。此时,则不能再往线程池中添加任何任务,否则将会抛出RejectedExecutionException异常。但是,此时线程池不会立刻退出,直到添加到线程池中的任务都已经处理完成,才会退出。

shutdownNow() 执行该方法,线程池的状态立刻变成STOP状态,并试图停止所有正在执行的线程,不再处理还在池队列中等待的任务,当然,它会返回那些未执行的任务。它试图终止线程的方法是通过调用Thread.interrupt()方法来实现的,但是大家知道,这种方法的作用有限,如果线程中没有sleep 、wait、Condition、定时锁等应用, interrupt()方法是无法中断当前的线程的。所以,ShutdownNow()并不代表线程池就一定立即就能退出,它可能必须要等待所有正在执行的任务都执行完成了才能退出。

了解 Thread.interrupted()与Thread.isInterrupted()的区别

调用Thread.interrupt()方法并不能真正停止线程,只是在当前线程做了一个中断的状态标志

知道这些后我们 了解一下 常见的四种线程 当然 如果这四种线程都不符合项目要求没办法自己继承 去封装自己的线程池

ava通过Executors提供了四种线程池,这四种线程池都是直接或间接配置ThreadPoolExecutor的参数实现的,下面我都会贴出这四种线程池构造函数的源码,各位大佬们一看便知!

CachedThreadPool()

可缓存线程池:

  1. 线程数无限制
  2. 有空闲线程则复用空闲线程,若无空闲线程则新建线程
  3. 一定程序减少频繁创建/销毁线程,减少系统开销

创建方法:

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

源码

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

FixedThreadPool()

定长线程池:

  1. 可控制线程最大并发数(同时执行的线程数)
  2. 超出的线程会在队列中等待

创建方法:

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory);

源码

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) { return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); }

ScheduledThreadPool()

定长线程池:

  1. 支持定时及周期性任务执行。

创建方法://nThreads => 最大线程数即maximumPoolSize ExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize);

源码

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) { return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize); } //ScheduledThreadPoolExecutor(): public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) { super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS, new DelayedWorkQueue()); }

SingleThreadExecutor()

单线程化的线程池:

  1. 有且仅有一个工作线程执行任务
  2. 所有任务按照指定顺序执行,即遵循队列的入队出队规则

创建方法:

ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadPool();

源码

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }

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