【java基础】线程池

为什么要使用线程池

线程池用于多线程处理中,它可以根据系统的情况,可以有效控制线程执行的数量,优化运行效果。线程池做的工作主要是控制运行的线程的数量,处理过程中将任务放入队列,然后在线程创建后启动这些任务,如果线程数量超过了最大数量,那么超出数量的线程排队等候,等其它线程执行完毕,再从队列中取出任务来执行。

线程池的特点

  • 线程复用
  • 控制最大并发数量
  • 管理线程

    线程池的优点

  • 降低资源消耗,通过重复利用已创建的线程来降低线程创建和销毁造成的消耗。
  • 提高相应速度,当任务到达时,任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
  • 提高线程的可管理性,线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅仅会消耗系统资源,还会降低体统的稳定性,使用线程可以进行统一分配,调优和监控。

    创建线程的几种方式

  • 继承 Thread
  • 实现 Runnable 接口
  • 实现 Callable

    线程池如何使用

    线程池的架构

    编码实现

  • Executors.newSingleThreadExecutor():只有一个线程的线程池,因此所有提交的任务是顺序执行
  • Executors.newCachedThreadPool():线程池里有很多线程需要同时执行,老的可用线程将被新的任务触发重新执行,如果线程超过60秒内没执行,那么将被终止并从池中删除
  • Executors.newFixedThreadPool():拥有固定线程数的线程池,如果没有任务执行,那么线程会一直等待
  • Executors.newScheduledThreadPool():用来调度即将执行的任务的线程池
  • Executors.newWorkStealingPool(): newWorkStealingPool适合使用在很耗时的操作,但是newWorkStealingPool不是ThreadPoolExecutor的扩展,它是新的线程池类ForkJoinPool的扩展,但是都是在统一的一个Executors类中实现,由于能够合理的使用CPU进行对任务操作(并行操作),所以适合使用在很耗时的任务中

    ThreadPoolExecutor

    ThreadPoolExecutor作为java.util.concurrent包对外提供基础实现,以内部线程池的形式对外提供管理任务执行,线程调度,线程池管理等等服务。

    线程池的几个重要参数介绍

    参数 作用
    corePoolSize 核心线程池大小
    maximumPoolSize 最大线程池大小
    keepAliveTime 线程池中超过 corePoolSize 数目的空闲线程最大存活时间;可以allowCoreThreadTimeOut(true) 使得核心线程有效时间
    TimeUnit keepAliveTime 时间单位
    workQueue 阻塞任务队列
    threadFactory 新建线程工厂
    RejectedExecutionHandler 当提交任务数超过 maxmumPoolSize+workQueue 之和时,任务会交给RejectedExecutionHandler 来处理

    说说线程池的底层工作原理

    其中比较容易让人误解的是:corePoolSize,maximumPoolSize,workQueue之间关系。

  1. 当线程池小于corePoolSize时,新提交任务将创建一个新线程执行任务,即使此时线程池中存在空闲线程。

  2. 当线程池达到corePoolSize时,新提交任务将被放入 workQueue 中,等待线程池中任务调度执行。
  3. 当workQueue已满,且 maximumPoolSize 大于 corePoolSize 时,新提交任务会创建新线程执行任务。
  4. 当提交任务数超过 maximumPoolSize 时,新提交任务由 RejectedExecutionHandler 处理。
  5. 当线程池中超过corePoolSize 线程,空闲时间达到 keepAliveTime 时,关闭空闲线程 。
  6. 当设置allowCoreThreadTimeOut(true) 时,线程池中 corePoolSize 线程空闲时间达到 keepAliveTime 也将关闭。

线程池生产上环境设置合理参数

线程池的拒绝策略是什么

等待队列已经满了,再也塞不下新的任务,同时线程池中的线程数达到了最大线程数,无法继续为新任务服务。

线程池的拒绝策略

  • AbortPolicy:处理程序遭到拒绝将抛出运行时 RejectedExecutionException
  • CallerRunsPolicy:线程调用运行该任务的 execute 本身。此策略提供简单的反馈控制机制,能够减缓新任务的提交速度。
  • DiscardPolicy:不能执行的任务将被删除
  • DiscardOldestPolicy:如果执行程序尚未关闭,则位于工作队列头部的任务将被删除,然后重试执行程序(如果再次失败,则重复此过程)

你在工作中单一的、固定数的和可变的三种创建线程池的方法,你用哪个多,超级大坑

如果读者对Java中的阻塞队列有所了解的话,看到这里或许就能够明白原因了。

Java中的BlockingQueue主要有两种实现,分别是ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue。

ArrayBlockingQueue是一个用数组实现的有界阻塞队列,必须设置容量。

LinkedBlockingQueue是一个用链表实现的有界阻塞队列,容量可以选择进行设置,不设置的话,将是一个无边界的阻塞队列,最大长度为Integer.MAX_VALUE。

这里的问题就出在:不设置的话,将是一个无边界的阻塞队列,最大长度为Integer.MAX_VALUE。也就是说,如果我们不设置LinkedBlockingQueue的容量的话,其默认容量将会是Integer.MAX_VALUE。

而newFixedThreadPool中创建LinkedBlockingQueue时,并未指定容量。此时,LinkedBlockingQueue就是一个无边界队列,对于一个无边界队列来说,是可以不断的向队列中加入任务的,这种情况下就有可能因为任务过多而导致内存溢出问题。

上面提到的问题主要体现在newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor两个工厂方法上,并不是说newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool这两个方法就安全了,这两种方式创建的最大线程数可能是Integer.MAX_VALUE,而创建这么多线程,必然就有可能导致OOM。

实际工作中是如何使用线程池的,是否自定义过线程池使用

自定义线程池

import java.util.concurrent.*;

/**
 * 第四种获得java多线程的方式--线程池
 */
public class MyThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 1L,
                TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(3),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
//new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();
//new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy();
//new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy();
//new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy();
        try {
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                threadPool.execute(() -> {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t办理业务");
                });
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            threadPool.shutdown();
        }
    }
}

合理配置线程池你是如果考虑的

CPU 密集型

  • CPU 密集的意思是该任务需要大量的运算,而没有阻塞,CPU 一直全速运行。
  • CPU 密集型任务尽可能的少的线程数量,一般为 CPU 核数 + 1 个线程的线程池。

IO 密集型

  • 由于 IO 密集型任务线程并不是一直在执行任务,可以多分配一点线程数,如 CPU * 2 。
  • 也可以使用公式:CPU 核数 / (1 - 阻塞系数);其中阻塞系数在 0.8 ~ 0.9 之间。

原文地址:https://www.cnblogs.com/zhangxinying/p/12483819.html

时间: 2024-11-08 18:33:05

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