什么是线程池?线程池的好处?
线程池的概念:线程池就首先创建一些线程,它们的集合称为线程池。使用线程池可以很好地提高性能,线程池在系统启动时即创建大量空闲的线程,程序将一个任务传给线程池,线程池就会启动一条线程来执行这个任务,执行结束以后,该线程并不会死亡,而是再次返回线程池中成为空闲状态,等待执行下一个任务。
线程池的好处:1、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。2、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。3、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,
Java中的ThreadPoolExecutor类:
java在JDK1.5后加入了java.util.concurrent包,Executor是java.util.concurrent一个接口。Executor最顶层的实现是ThreadPoolExecutor类。Executor工厂类提供newScheduledThreadPool、newFixedThreadPool、newCachedThreadPool方法其实也只是ThreadPoolExecutor的构造函数参数不同而已。通过传入不同的参数,就可以构造出适用于不同应用场景下的线程池。下面对ThreadPoolExecutor构造中的的几个参数讲解一下。
corePoolSize: 核心池的大小。 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。
maximumPoolSize: 线程池最大线程数,它表示在线程池中最多能创建多少个线程。
keepAliveTime: 表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。
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。
threadFactory:线程工厂,主要用来创建线程。
handler: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
线程池的几种创建方式:
1、newCachedThreadPool:创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
public static void main(String[] args) { ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newCachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp); } }); } }
结论:线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。
2、newFixedThreadPool:创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
public static void main(String[] args) { ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newFixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp); } }); } }
结论:因为线程池大小为3,每个任务输出打印结果后sleep 2秒,所以每两秒打印3个结果。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()(返回可用处理器的Java虚拟机的数量。)
3、newScheduledThreadPool:创建一个定长线程池,即使是空线程也会保留。支持定时及周期性任务执行。
public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newScheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i:" + temp); } }, 3, TimeUnit.SECONDS); } }
结论:表示延迟三秒执行。
4、newSingleThreadExecutor:创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; newSingleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",index:" + index); try { Thread.sleep(200); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } } }); } }
结论:相当于顺序执行各个任务
线程池的原理:
如果当前线程池中的线程数目小于corePoolSize,则每来一个任务,就会创建一个线程去执行这个任务;如果当前线程池中的线程数目>=corePoolSize,则每来一个任务,会尝试将其添加到任务缓存队列当中,若添加成功,则该任务会等待空闲线程将其取出去执行;若添加失败(一般来说是任务缓存队列已满),则会尝试创建新的线程去执行这个任务;如果队列已经满了,则在总线程数不大于maximumPoolSize的前提下,则创建新的线程如果当前线程池中的线程数目达到maximumPoolSize,则会采取任务拒绝策略进行处理;如果线程池中的线程数量大于 corePoolSize时,如果某线程空闲时间超过keepAliveTime,线程将被终止,直至线程池中的线程数目不大于corePoolSize;如果允许为核心池中的线程设置存活时间,那么核心池中的线程空闲时间超过keepAliveTime,线程也会被终止。
自定义线程池:
public static void main(String[] args) { // 核心线程数1,最大线程2,队列长度为3 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 60L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(3)); // 任务一 创建线程 执行 executor.execute(new TaskThred("任务1")); // 任务二缓存到队列中 复用同一个线程 executor.execute(new TaskThred("任务2")); // 任务三缓存到队列中 复用同一个线程 executor.execute(new TaskThred("任务3")); // 任务四缓存到队列中 复用同一个线程 executor.execute(new TaskThred("任务4")); // 平滑的关闭线程池。(如果还有未执行完的任务,就等待它们执行完)。 executor.shutdown(); } } class TaskThred implements Runnable { private String taskName; public TaskThred(String taskName) { this.taskName = taskName; } @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + taskName); }
结论:可以看到第一个线程直接创建执行,后面的线程因为大于核心线程数,就放进缓存队列里面等待取出执行
public static void main(String[] args) { // 核心线程数1,最大线程2,队列长度为3 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 60L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(3)); // 任务一 创建线程 执行 executor.execute(new TaskThred("任务1")); // 任务二缓存到队列中 复用同一个个线程 executor.execute(new TaskThred("任务2")); // 任务三缓存到队列中 复用同一个个线程 executor.execute(new TaskThred("任务3")); // 任务四缓存到队列中 复用同一个个线程 executor.execute(new TaskThred("任务4")); //任务5 超过队列,判断是否大于最大线程数。 executor.execute(new TaskThred("任务5")); // 平滑的关闭线程池。(如果还有未执行完的任务,就等待它们执行完)。 executor.shutdown(); }
结论:可以看到任务5超过队列之后但是没有超过最大线程数。就从新创建线程执行。
public static void main(String[] args) { // 核心线程数1,最大线程2,队列长度为3 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 60L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(3)); // 任务一 创建线程 执行 executor.execute(new TaskThred("任务1")); // 任务二缓存到队列中 复用同一个个线程 executor.execute(new TaskThred("任务2")); // 任务三缓存到队列中 复用同一个个线程 executor.execute(new TaskThred("任务3")); // 任务四缓存到队列中 复用同一个个线程 executor.execute(new TaskThred("任务4")); //任务5 超过队列,判断是否大于最大线程数。 executor.execute(new TaskThred("任务5")); //任务6超过队列,也超过最大核心线程数,会报错,出现拒绝策略 executor.execute(new TaskThred("任务6")); // 平滑的关闭线程池。(如果还有未执行完的任务,就等待它们执行完)。 executor.shutdown(); }
结论:当超过队列缓存和最大线程数的时候就会采取拒绝策略