线程池相关
{
"title":"ThreadPool",
"date":2020-05-21T11:06:34+08:00,
"draft":true,
"tags":["线程池相关"],
"comments":true,
"share":true
}
1.线程池相关介绍
1.1线程池是什么
线程池做的工作主要是控制运行的线程的数量(底层底层使用了阻塞队列)，处理过程中将任务加入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程超过了最大数量，超出的数量的线程排队等候，等其他线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。
1.2线程池特点
分别是线程复用；控制最大并发数；管理线程。如下具体解释：
第一: 降低资源消耗，通过重复利用自己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，如果无限的创建，不仅会消耗资源，还会较低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配，调优和监控。
Java中的线程池是通过Executor（顶层）框架实现的,该框架中用到了Executor,Executors,ExecutorService,ThreadPoolExecutor这几个类。
带s的是辅助工具类，（线程池可以类比数据库连接池、spring中的IOC）
Array -> Arrays
Collection -> Collections
Executor -> Executors (执行的意思)2.线程池的创建方式
2.1 Executors.newWorkStealingPool(int)
通过Executors.newWorkStealingPool(int)方法创建。
2.2 Executors.newFixedThreadPool(int)
通过Executors.newFixedThreadPool(int)方法创建，执行一个长期的任务,性能好很多。（代码验证。）
主要特点如下:
(1).创建一个定长线程池,可控制线程的最大并发数,超出的线程会在队列中等待，
(2).newFixedThreadPool创建的线程池时corePoolSize和MaxmumPoolSize是相等的,它底层的Blocking接口实现的是LinkedBlockingQueue。
package com.xpf.Interview.juc.ThreadPool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @Author: Xia
* @Date: 2020/5/21 13:57
* @Email：x2358114512@163.com
*/
public class T {
public static void main(String[] args) {
newFixedThreadPoolDemo();
}
private static void newFixedThreadPoolDemo() {
//一个线程池里有5个线程(类似5个业务员)[线程1,2,3,4,5]
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < 10; i++) {//模拟10个用户来模拟办理业务，每个用户就是一个线程请求
executorService.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程：办理业务");
try { TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
//System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程：业务办理完成");
});
}
}
}
newFixedThreadPoolDemo()函数的结果：（线程池中5个线程都干活）
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-4线程：办理业务
pool-1-thread-5线程：办理业务
pool-1-thread-3线程：办理业务
pool-1-thread-2线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-5线程：办理业务
pool-1-thread-4线程：办理业务
pool-1-thread-3线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务2.3 Executors.newSingleThreadExecutor()
通过Executors.newSingleThreadExecutor()方法创建，一个任务一个线程执行的任务场景。（代码验证。）
主要特点如下:
(1).创建一个单线程的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务都按照指定顺序执行。
(2).newSingleThreadExecutor的线程池时corePoolSize和MaxmumPoolSize都设置为1,底层的Blocking接口实现LinkedBlockingQueue。
package com.xpf.Interview.juc.ThreadPool;
import sun.nio.ch.ThreadPool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @Author: Xia
* @Date: 2020/5/21 13:57
* @Email：x2358114512@163.com
*/
public class T {
public static void main(String[] args) {
newSingleThreadExecutorDemo();
}
private static void newSingleThreadExecutorDemo() {
//一个线程池里有1个线程(类似1个业务员)
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {//模拟10个用户来模拟办理业务，每个用户就是一个线程请求
executorService.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程：办理业务");
try { TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
});
}
}
}
newSingleThreadExecutorDemo()函数结果：（线程池中只有一个线程干活）
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务 2.4 Executors.newCachedThreadPool()
通过Executors.newCachedThreadPool()方法创建，执行很多短期异步的小程序或者负载较轻的服务器。（代码验证。）
主要特点如下:
(1).创建一个可缓存的线程池,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,则创建新线程.
(2).newCachedThreadPool将corePoolSize设置为0，MaxmumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE,它使用的是SynchronousQUeue,也就是说来了任务就创建线程运行,如果线程空闲超过60秒,就销毁线程。
package com.xpf.Interview.juc.ThreadPool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @Author: Xia
* @Date: 2020/5/21 13:57
* @Email：x2358114512@163.com
*/
public class T {
public static void main(String[] args) {
newCachedThreadPoolDemo();
}
private static void newCachedThreadPoolDemo() {
//一个线程池里有n个线程(类似n个业务员，这n的值看情况而定)
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {//模拟10个用户来模拟办理业务，每个用户就是一个线程请求
executorService.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程：办理业务");
});
//try { TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
}
}
}
newCachedThreadPoolDemo()函数执行结果：（线程池中只有未知个线程干活）
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-4线程：办理业务
pool-1-thread-3线程：办理业务
pool-1-thread-2线程：办理业务
pool-1-thread-5线程：办理业务
pool-1-thread-6线程：办理业务
pool-1-thread-3线程：办理业务
pool-1-thread-5线程：办理业务
pool-1-thread-2线程：办理业务
pool-1-thread-6线程：办理业务
注意：当newCachedThreadPoolDemo()中的睡眠语句开启时，结果可能都是 pool-1-thread-1线程，因为该线程完全能处理好，所以就不用在开其他的线程，n就是个变化量。3.ThreadPoolExecutor类
3.1 ThreadPoolExecutor类创建线程池详情
1.Executors.newFixedThreadPool(int n)调用的代码如下：
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
2.Executors.newSingleThreadExecutor()调用的代码如下：
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
3.Executors.newCachedThreadPool()调用的代码如下：
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}通过上述代码发现创建线程池的底层都是使用到了ThreadPoolExecutor类，进到ThreadPoolExecutor类
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}
点击this进去发现：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
if (corePoolSize < 0 ||
maximumPoolSize <= 0 ||
maximumPoolSize < corePoolSize ||
keepAliveTime < 0)
throw new IllegalArgumentException();
if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
throw new NullPointerException();
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
}3.2 ThreadPoolExecutor中参数介绍
七大参数：
1.corePoolSize:线程池中的常驻核心线程数
（1）.在创建了线程池后,当有请求任务来之后,就会安排池中的线程去执行请求任务,近似理解为今日当值线程，（值班人员）
（2）.当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放入到缓存队列当中.
2.maximumPoolSize:线程池能够容纳同时执行的最大线程数,此值大于等于1（值班人员不够的话，还需要加班人员，总人数=值班人员+加班人员）
3.keepAliveTime:多余的空闲线程存活时间,当空间时间达到keepAliveTime值时,多余的线程会被销毁直到只剩下corePoolSize个线程为止。
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,知道线程中的线程数不大于corepoolSIze,（开启拒绝策略后线程访问量变少，那么临时的加班人员（多余的线程）要回去休息，则使用此变量）
4.unit:keepAliveTime的单位
5.workQueue:任务队列（阻塞队列）,被提交但尚未被执行的任务.（相当于候客区，排队等待的地方）
6.threadFactory:表示生成线程池中工作线程的线程工厂,用户创建新线程,一般用默认即可
7.handler:拒绝策略,表示当线程队列满了并且工作线程大于等于线程池的最大显示数(maxnumPoolSize)时如何来拒绝3.3 拒绝策略
线程池的第七个参数拒绝策略？
（等待队列（阻塞队列）也已经排满了,再也塞不下新的任务了，同时,线程池的max也到达了,无法接续为新任务服务；这时我们需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。）
JDK内置的拒绝策略包括（以下内置策略均实现了RejectExecutionHandler接口）：
3.1 AbortPolicy(默认):直接抛出RejectedException异常阻止系统正常运行
3.2 CallerRunPolicy:"调用者运行"一种调节机制,该策略既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是
3.3 DiscardOldestPolicy:抛弃队列中等待最久的任务,然后把当前任务加入队列中尝试再次提交
3.4 DiscardPolicy:直接丢弃任务,不予任何处理也不抛出异常.如果允许任务丢失,这是最好的拒绝策略3.4线程池工作流程
1、在创建了线程池后，等待提交过来的任务请求。
2、当调用execute()方法添加一个请求任务时，线程池会做如下判断:
2.1如果正在运行的线程数量小于corePoolSize,那么马上创建线程运行这个任务:
2.2如果正在运行的线程数量大于或等于corePoolSize, 那么将这个任务放入队列:
2.3如果这时候队列满了且正在运行的线程数量还小于maximumPoolSize,那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务:
2.4如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于maximumPoolSize,那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行。
3、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。
4、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FcorePoolize,那么这个线程就被停掉。
4.自定义线程池
4.1问题引出
你在工作中单一的/固定数的/可变的三种创建线程池的方法,你用哪个多?超级大坑
答案是一个都不用,我们生产上只能使用自定义的, Executors中JDK给你提供了为什么不用?
参考阿里巴巴java开发手册:
【强制1】线程资源必须通过线程池提供，不允许在应用中自行显式创建线程。(不要通过new关键字来创建线程)
说明：使用线程池的好处是减少在创建和销毁线程上所消耗的时间以及系统资源的开销，解决资源不足的问题。如果不使用线程池，有可能造成系统创建大量同类线程而导致消耗完内存或者“过度切换”的问题。
【强制2】线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExecutor的方式。(也就是不要通过Executors去创建线程池，要自己手写一个线程池)这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。
说明：Executors返回的线程池对象的弊端如下：
1）FixedThreadPool和SingleThreadPool（阻塞队列是LinkedBlockingQueue）:允许的请求队列长度（阻塞队列长队为MAX_VALUE）为Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致OOM。
2）CachedThreadPool和ScheduledThreadPool（阻塞队列是SynchronousQueue）:允许的创建线程数量为Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致OOM。4.2自定义线程池，代码验证
package com.xpf.Interview.juc.ThreadPool;
import java.util.concurrent.*;
/**
@Author: Xia
@Date: 2020/5/21 13:57
@Email：x2358114512@163.com
/
public class T {
public static void main(String[] args) {ThreadPoolByMyself();
}
private static void ThreadPoolByMyself() {
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 1L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(3), Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() ); for (int i = 0; i < 10; i++) { threadPoolExecutor.execute(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程：办理业务"); }); try { TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } threadPoolExecutor.shutdown(); //s手动关闭线程池}
}
ThreadPoolByMyself()方法的结果：
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-2线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-2线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-2线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-2线程：办理业务
pool-1-thread-1线程：办理业务
pool-1-thread-2线程：办理业务
投递阿里巴巴控股集团等公司10个岗位 >