线程池学习

一、概念

线程池：一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去频繁创建线程对象的操作，无需反复创建线程消耗过多资源。

二、线程池的好处

1.降低资源消耗：减少创建销毁线程次数

2.提高相应速度：任务到达后无需创建线程可以立即执行

3.提高线程可管理性：根据系统承受压力，调整线程池中工作线程的数量，防止消耗内存过多，让服务器宕机。（每个线程大概消耗1M内存）

三、线程池的配置

1.实际使用创建线程池的方式：单一、可变、定长都不可用，用自定义线程池。

原因：FixedThreadPool和SingleThreadExecutor底层都是用LinkedBlockingQueue实现的，队列最大长度是Integer.MAX_VALUE，显然会导致OOM。实际使用ThreadPoolExecutor的7个参数，自定义线程池。

2.线程池创建的七个参数

corePoolSize	线程池常驻核心线程数
maximumPoolSize	能够容纳的最大线程数
keepAliveTime	空闲线程存活时间
unit	存活时间单位
workQueue	存放提交但未执行任务的队列
threadFactory	创建线程的工厂类
handler	等待队列满后的拒绝策略

3.工作原理：

新任务到达→如果正在运行的线程数小于corePoolSize，创建核心线程；大于等于corePoolSize，放入等待队列。

如果等待队列已满，但正在运行的线程数小于maximumPoolSize，创建非核心线程；大于等于maximumPoolSize，启动拒绝策略。当一个线程无事可做一段时间keepAliveTime后，如果正在运行的线程数大于corePoolSize，则关闭非核心线程。

4.线程池的拒绝策略

当等待队列满时，且达到最大线程数，再有新任务到来，就需要启动拒绝策略。JDK提供了四种拒绝策略

，分别是。

AbortPolicy：默认的策略，直接抛出RejectedExecutionException异常，阻止系统正常运行。
CallerRunsPolicy：既不会抛出异常，也不会终止任务，而是将任务返回给调用者。
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任务。
DiscardPolicy：直接丢弃任务，不做任何处理。

拒绝策略默认是超出后抛出RejectedExecutionException异常并直接丢弃。

5.corePoolSize和maxiPoolSize 的该如何设置呢？

在设置这两个值之前，首先需要通过任务类型对线程池进行分类，可以分为IO密集型任务，CPU 密集型任务和混合型任务。

（1）IO密集型任务：主要执行IO操作，由于IO操作时间较长，导致CPU利用率不高，CPU常处于空闲状态。因此线程数通常为CPU核心数2倍。

IO密集型任务要点：允许核心线程数销毁（allowCoreThreadTimeOut(true)）、使用有界队列（根据具体需求增加）、优先创建线程而不是加入阻塞队列

（2）CPU密集型任务：主要执行计算任务，CPU利用率高。虽然CPU密集型任务可以并行执行，但并行任务越多，花在任务切换上的时间越多，CPU效率越低。因此CPU密集型任务的线程数等于CPU核心数

（3）混合型任务

任务既要执行计算又要执行IO。相对来说IO操作的执行时间较长，CPU利用率也不是很高。例如WEB服务器的http请求，一次请求包括DB操作、缓存操作等多种操作。

混合型任务有一个计算公式：最佳线程数=（线程等待时间/线程cpu时间+1）*cpu核数

从公式得出：等待时间所占的比例越高，需要的线程数就越多；cpu所占的比例越高，需要的线程就越少。

公式只是一个理论值，具体还需要结合硬件环境和网络环境不断尝试，获取一个最优值。

四、线程池的使用

1.执行任务

execute和submit的区别

execute和submit都属于线程池的方法，execute只能提交Runnable类型的任务

submit既能提交Runnable类型任务也能提交Callable类型任务。

execute()没有返回值

submit有返回值，所以需要返回值的时候必须使用submit

如果想知道什么时候执行完可搭配CountDownLatch，主线程countDownLatch.await()等待即可。也可以使用待返回参数的Fulture.get()处理

2.开启异步线程

@Autowired ThreadPoolTaskExecutor commonTaskExecutor; //会去匹配 @Bean("commonTaskExecutor") 这个线程池如果是使用的@Async注解，只需要在注解里面指定bean的名称就可以切换到对应的线程池去了。如下所示： @Async("commonTaskExecutor") public void hello(String name){ logger.info("异步线程启动 started."+name); }

总结@Async可能失效的原因

1.@SpringBootApplication启动类当中没有添加@EnableAsync注解。

2.异步方法使用注解@Async的返回值只能为void或者Future。

3.没有走Spring的代理类。因为@Transactional和@Async注解的实现都是基于Spring的AOP，而AOP的实现是基于动态代理模式实现的。那么注解失效的原因就很明显了，有可能因为调用方法的是对象本身而不是代理对象，因为没有经过Spring容器管理。

解决方法:

1、注解的方法必须是public方法。

2、注解的方法不要定义为static

3、方法一定要从另一个类中调用，也就是从类的外部调用，类的内部调用是无效的。

4、如果需要从类的内部调用，需要先获取其代理类。