Java并发编程的艺术之九----线程池

第一:降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗

第二:提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行

第三:提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制地创建,不仅会消耗系统资源,

还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。但是,要做到合理利用线程池,必须对其实现原理了如指掌。

1.线程池的实现原理

从图中可以看出,当提交一个新任务到线程池时,线程池的处理流程如下。

1)线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务,则进入下个流程。

2)线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满,则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了,则进入下个流程。

3)线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了,则交给饱和策略来处理这个任务。

Execute方法执行过程

①如果当前运行线程少于核心线程的容量,就创建新线程执行任务(获取全局锁)

②如果运行线程等于或多于核心线程容量,就将任务加入阻塞队列

③如果阻塞队列已满,创建新线程处理任务

④如果超过最大线程数maximumPoolSize,任务将被拒绝,调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。

执行execute()方法时,尽可能避免获取全局锁,如果当前运行线程数大于等于corePoolSize,几乎所有的execute方法都是执行步骤2,不需要获取全局锁

 

工作线程:线程池创建线程时,会将线程封装成工作线程worker,worker执行完任务后,还会循环获取工作队列的任务来执行。

①execute方法创建一个线程时,会让这个线程执行当前任务

②这个线程执行完上图1的任务后,会反复从BlockingQueue获取任务执行

 

 

2.线程池的使用

2.1线程池的创建

可以通过ThreadPoolExecutor来创建一个线程池。

new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, milliseconds, runnableTaskQueue, handler);

①corePoolSize(核心线程池的基本大小):当提交一个任务到线程池时,线程池会创建一个线程来执行任务,即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程,等到需要执行的任务数大于核心线程池基本大小时就不再创建。

②runnableTaskQueue(任务队列):用于保存等待执行的任务阻塞队列

ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、PriorityBlockingQueue无界

③maximumPoolSize:线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了,并且已创建的线程数小于最大线程数,则线程池会再创建新的线程执行任务。无界队列没有效果

④ThreadFactory:用于设置创建线程的工厂,可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。

⑤RejectedExecutionHandler(饱和策略):当队列和线程池都满了,说明线程池处于饱和状态,那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy,表示无法处理新任务时抛出异常。

keepAliveTime(线程活动保持时间):线程池的工作线程空闲后,保持存活的时间。所以,如果任务很多,并且每个任务执行的时间比较短,可以调大时间,提高线程的利用率

TimeUnit(线程活动保持时间的单位):可选的单位有天(DAYS)、小时(HOURS)、分钟(MINUTES)、毫秒(MILLISECONDS)、微秒(MICROSECONDS,千分之一毫秒)和纳秒(NANOSECONDS,千分之一微秒)

2.2 向线程池提交任务

Execute和submit

execute()方法用于提交不需要返回值的任务,所以无法判断任务是否被线程池执行成功。

threadsPool.execute(new Runnable() {

@Override

public void run() {

// TODO Auto-generated method stub

}

});

 

 

submit()方法用于提交需要返回值的任务

一个future类型的对象,通过这个future对象可以判断任务是否执行成功,并且可以通过future的get()方法来获取返回值,get()方法会阻塞当前线程直到任务完成,

2.3线程池的监控

TaskCount:线程池需要执行的任务数

completeTaskCount:已完成的任务数

largestPoolSize:线程池里曾经创建过的最大线程数

getPoolSize:线程池的线程数量

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转载自blog.csdn.net/huangwei18351/article/details/82975499