? 作者?|??阿墩

來源 |??urlify.cn/beeAn2

線程池的優(yōu)點

線程頻繁的創(chuàng)建=>銷毀=>創(chuàng)建對系統(tǒng)對開銷很大，使用線程池可以避免重復的開銷
方便復用，提高相應速度
線程的創(chuàng)建于執(zhí)行完全分開，方便維護，降低耦合

線程池的實現(xiàn)原理

池化技術

一說到線程池自然就會想到池化技術。

其實所謂池化技術，就是把一些能夠復用的東西放到池中，避免重復創(chuàng)建、銷毀的開銷，從而極大提高性能。

常見池化技術的例如：

線程池
內存池
連接池

Java中的實現(xiàn)

官方接口

JDK 1.5 推出了三大API用來創(chuàng)建線程：

Executors.newCachedThreadPool()：無限線程池（最大21億）
Executors.newFixedThreadPool(nThreads)：固定大小的線程池
Executors.newSingleThreadExecutor()：單個線程的線程池

這三個API的底層其實都是由同一個類實現(xiàn)的：ThreadPoolExecutor?類

public?static?ExecutorService?newCachedThreadPool()?{
??return?new?ThreadPoolExecutor(0,?Integer.MAX_VALUE,
????????????????????????????????60L,?TimeUnit.SECONDS,
????????????????????????????????new?SynchronousQueue());
}

public?static?ExecutorService?newFixedThreadPool(int?nThreads)?{
??return?new?ThreadPoolExecutor(nThreads,?nThreads,
????????????????????????????????0L,?TimeUnit.MILLISECONDS,
????????????????????????????????new?LinkedBlockingQueue());
}

public?static?ExecutorService?newSingleThreadExecutor()?{
??return?new?FinalizableDelegatedExecutorService
????(new?ThreadPoolExecutor(1,?1,
????????????????????????????0L,?TimeUnit.MILLISECONDS,
????????????????????????????new?LinkedBlockingQueue()));
}

`ThreadPoolExecutor`?類

七大參數(shù)

ThreadPoolExecutor類主要有以下七個參數(shù)：

int corePoolSize: 核心線程池大小
int maximumPoolSize: 最大核心線程池大小
long keepAliveTime: 線程空閑后的存活時間
TimeUnit unit: 超時單位
BlockingQueue workQueue: 阻塞隊列
ThreadFactory threadFactory: 線程工廠：創(chuàng)建線程的，一般默認
RejectedExecutionHandler handle: 拒絕策略

四種拒絕策略

拒絕策略就是當隊列滿時，線程如何去處理新來的任務。

Java內置了四種拒絕策略：

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()

CallerRunsPolicy（調用者運行策略）

功能：只要線程池沒有關閉，就由提交任務的當前線程處理。

使用場景：一般在不允許失敗、對性能要求不高、并發(fā)量較小的場景下使用。

AbortPolicy（中止策略）

功能：當觸發(fā)拒絕策略時，直接拋出拒絕執(zhí)行的異常

使用場景：ThreadPoolExecutor中默認的策略就是AbortPolicy，由于ExecutorService接口的系列ThreadPoolExecutor都沒有顯示的設置拒絕策略，所以默認的都是這個。

DiscardPolicy（丟棄策略）

功能：直接丟棄這個任務，不觸發(fā)任何動作

使用場景：提交的任務無關緊要，一般用的少。

DiscardOldestPolicy（棄老策略）

功能：彈出隊列頭部的元素，然后嘗試執(zhí)行，相當于排隊的時候把第一個人打死，然后自己代替

使用場景：發(fā)布消息、修改消息類似場景。當老消息還未執(zhí)行，此時新的消息又來了，這時未執(zhí)行的消息的版本比現(xiàn)在提交的消息版本要低就可以被丟棄了。

線程池中的狀態(tài)

RUNNING?自然是運行狀態(tài)，指可以接受任務執(zhí)行隊列里的任務
SHUTDOWN?指調用了?shutdown()?方法，不再接受新任務了，但是隊列里的任務得執(zhí)行完畢。
STOP?指調用了?shutdownNow()?方法，不再接受新任務，同時拋棄阻塞隊列里的所有任務并中斷所有正在執(zhí)行任務。
TIDYING?所有任務都執(zhí)行完畢，在調用?shutdown()/shutdownNow()?中都會嘗試更新為這個狀態(tài)。
TERMINATED?終止狀態(tài)，當執(zhí)行?terminated()?后會更新為這個狀態(tài)。

處理流程

提交一個任務到線程池中，線程池的處理流程如下：

判斷線程池里的核心線程是否都在執(zhí)行任務

是：進入下個流程。
否：調用/創(chuàng)建一個新的核心線程來執(zhí)行任務。

線程池判斷工作隊列是否已滿

是：進入下個流程。
否：將新提交的任務存儲在這個工作隊列里。

判斷線程池里的所有線程是否都處于工作狀態(tài)

是：交給拒絕策略來處理這個任務。
否：調用/創(chuàng)建一個新的工作線程來執(zhí)行任務。

具體使用

創(chuàng)建

不過最好不要使用Executors來創(chuàng)建線程，原因如下（參考自——阿里巴巴Java開發(fā)手冊）：

FixedThreadPool?和?SingleThreadPool：允許的請求隊列長度為 Integer.MAX_VALUE，可能會堆積大量的請求，從而導致 OOM
CachedThreadPool：允許的創(chuàng)建線程數(shù)量為 Integer.MAX_VALUE，可能會創(chuàng)建大量的線程，從而導致 OOM

推薦使用ThreadPoolExecutor類自行創(chuàng)建

//?自定義線程池
ExecutorService?threadPool?=?new?ThreadPoolExecutor(
??2,
??Runtime.getRuntime().availableProcessors(),//CPU的核心數(shù)，適合CPU密集型任務
??3,
??TimeUnit.SECONDS,
??new?LinkedBlockingDeque<>(3),
??Executors.defaultThreadFactory(),
??new?ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

合理配置線程

線程池不是越大越好，要根據(jù)任務類型合理進行配置

IO 密集型任務：盡可能的多配置線程
CPU 密集型任務：（大量復雜的運算）應當分配較少的線程

執(zhí)行

有兩個方法可以執(zhí)行任務execute和submit

execute提交沒有返回值，不能判斷是否執(zhí)行成功。
submit會返回一個Future對象，通過Future的get()方法來獲取返回值。

區(qū)別：

接收的參數(shù)不一樣

execute提交的方式只能提交一個Runnable的對象
submit有三種

submit有返回值，而execute沒有
submit方便Exception處理
execute是Executor接口中唯一定義的方法
submit是ExecutorService（該接口繼承Executor）中定義的方法

關閉

線程池使用完畢，需要對其進行關閉，有兩種方法

shutdown()：不再繼續(xù)接收新的任務，執(zhí)行完成已有任務后關閉
shutdownNow()：直接關閉，若果有任務嘗試停止

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Java多線程-線程池的使用