java提高之线程池

阻塞队列

结构：

Collection 接口
	|
Queue 接口
	|
BlockingQueue接口
	|
实现类
ArrayBlockingQueue  底层数组
LinkedBlockingQueue  底层链表：默认长度21亿
SynchronousQueue  里面只能存放一个

阻塞队列常用API

	抛出异常	特殊值	阻塞	超时
插入	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e,time,unit)
移除	remove()	poll()	take()	poll(time,unit)
检查	element()	peek()	/	/

示例代码，以ArrayBlockingQueue为例

public class Demo01 {
  // add和remove会抛出异常
  @Test
  public void test01(){
    BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(3);
    queue.add("a");
    queue.add("b");
    queue.add("c");

    queue.remove();
    queue.remove();
    queue.remove();
    queue.remove();
  }

  // put 会阻塞
  @Test
  public void test02() throws InterruptedException {
    BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(3);
    queue.put("a");
    queue.put("b");
    queue.put("c");
    queue.take();
    queue.put("d");

    System.out.println(queue);
  }
}

线程池

核心类

Excutor 接口
	|
ExcutorService接口
	|
实现类ThreadPoolExcutor

常用线程池

newFixedThreadPool：使用指定大小的线程池

newSingleThreadExecutor：只有一个

newCachedThreadPool：一次处理N个请求的线程池

示范代码

public class ThreadPoolDemo {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // 指定线程数
    ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
    // 只有一个
    ExecutorService threadPool2 = Executors.newSingleThreadExecutor();
    // 自己能忙过来就自己干，忙不过来就请帮手
    ExecutorService threadPool3 = Executors.newCachedThreadPool();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      threadPool3.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行任务");
        }
      });
      Thread.sleep(500);
    }
  }
}

重要参数

这三个线程池，

底层都是用的ThreadPoolExecutor
并且都是7个参数
并且调动方法都一样
使用的LinkedBlockingQueue 底层链表，默认长度21亿

参数包括：

int corePoolSize
int maxiumPoolSize
long keepAliveTime
TimeUnit unit
BlockingQueue<Runnable> workQueue
ThreadFactory threadFactory
RejectedExecutionHandler handler

corePoolSize：线程池核心池大小，也就是常驻的核心线程数

maxiumPoolSize：最大池大小，也就是最大线程数

workQueue：放任务的，候客区，用于排队等候队列。

keepAliveTime：多于的空闲线程的存活时间，当前线程池数量超过corePoolSize时，当高峰期过去，空闲时间达到keepAliveTime，多余空闲线程会被销毁，相当于从maxiumPoolSize缩容回corePoolSize，减少资源消耗

unit：keepAliveTime的单位

RejectedExecutionHandler ：有四种拒绝策略

AbortPolicy(默认)：直接抛出RejectedExecutionException异常组织系统正常运行
CallerRunsPolicy：调用者运行一种调用机制，该策略不会抛出异常，而是将某些任务退回给调用者，从而降低流量
DiscardOldestPolicy：抛弃队列中等待最久的任务，然后把当前任务加入到队列中再尝试提交任务
DiscardPolicy：直接丢弃任务，不予处理，如果允许任务丢失，这是最好的解决方案。

实际开发中使用谁？都不用，自己的

工作的线程的数量是怎么算的？经验

CPU型这些多线程程序在进行大量的运算线程数=CPU核数+1
IO型没有大量的计算 CPU的2倍或3倍

示例代码

public class ThreadPoolDemo {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // 指定线程数
    ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
    // 只有一个
    ExecutorService threadPool2 = Executors.newSingleThreadExecutor();
    // 自己能忙过来就自己干，忙不过来就请帮手
    ExecutorService threadPool3 = Executors.newCachedThreadPool();

    // 工作中自定义线程池
    ExecutorService threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2,4,1L,
                                                                TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingDeque<>(3),
                                                                Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
    for (int i = 0; i < 7; i++) {
      threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行任务");
        }
      });
    }
  }
}

手写线程池

public class FixedThreadPool {

  // 阻塞队列
  private BlockingQueue<Runnable> taskQueue;
  // 集合
  private List<Worker> works;

  public FixedThreadPool(int poolSize,int taskNum){
    taskQueue = new LinkedBlockingDeque<>(taskNum);
    works = new ArrayList<>();

    for (int i = 0; i < poolSize; i++) {
      Worker w = new Worker(this);
      w.start();
      works.add(w);
    }
  }

  public boolean execute(Runnable r){
    return taskQueue.offer(r);
  }

  private static class Worker extends Thread{

    FixedThreadPool pool = null;
    public Worker(FixedThreadPool pool){
      this.pool = pool;
    }

    public void run(){
      while(true){
        Runnable task = null;
        try {
          task = pool.taskQueue.take();
          if(task!=null){
            task.run();
          }
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
    }
  }
}

public class ThreadPoolDemo {
  public static void main(String[] args) {

    // 自己手写线程池
    FixedThreadPool threadPool4 = new FixedThreadPool(5,8);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      threadPool4.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行任务");
        }
      });
    }
  }
}

线程池执行任务，调用execute方法，任务提交到阻塞队列中，taskQueue.offer®，提交之前new了poolSize，准备好线程数，w.start();准备好了5个线程，这些线程进入run方法的while循环中，从阻塞队列里拿task，拿出来的就是提交的task

阻塞队列

线程池

核心类

常用线程池

重要参数

手写线程池

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