Java线程池--ThreadPoolExecutor

一、线程池的处理流程

向线程池提交一个任务后,它的主要处理流程如下图所示:

一个线程从被提交(submit)到执行共经历以下流程:

  • 线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务,如果不是,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务,则进入下一个流程;
  • 线程池判断工作队列是否已满。如果工作队列没有满,则将新提交的任务储存在这个工作队列里。如果工作队列满了,则进入下一个流程;
  • 线程池判断其内部线程是否都处于工作状态。如果没有,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已满了,则交给饱和策略来处理这个任务。

线程池在执行excute方法时,主要有以下四种情况:

1、如果当前运行的线程少于corePoolSize,则创建新线程来执行任务(需要获得全局锁);

2、如果运行的线程等于或多于corePoolSize ,则将任务加入BlockingQueue;

3、如果无法将任务加入BlockingQueue(队列已满并且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize),则创建新的线程来处理任务(需要获得全局锁)

4、如果创建新线程将使当前运行的线程超出maxiumPoolSize(队列已满并且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize),任务将被拒绝,并调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法(线程池会抛出异常,告诉调用者"我不能再接受任务了");

线程池采取上述的流程进行设计是为了减少获取全局锁的次数。在线程池完成预热(当前运行的线程数大于或等于corePoolSize)之后,几乎所有的excute方法调用都执行步骤2;

5、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;

6、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于 corePoolSize,那么这个线程就被停掉。所以线程池的所有任务完成后,它最终会收缩到 corePoolSize 的大小

举例说明:并不是先加入任务就一定会先执行。

假设队列大小为 10,corePoolSize 为 3,maximumPoolSize 为 6,那么当加入 20 个任务时,执行的顺序就是这样的:首先执行任务 1、2、3,然后任务 4~13 被放入队列。这时候队列满了,任务 14、15、16 会被马上执行,而任务 17~20 则会抛出异常。最终顺序是:1、2、3、14、15、16、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13。

排队

所有BlockingQueue 都可用于传输和保持提交的任务。可以使用此队列与池大小进行交互:

  • 如果运行的线程少于 corePoolSize,则 Executor 始终首选添加新的线程,而不进行排队;
  • 如果运行的线程等于或多于 corePoolSize,则 Executor 始终首选将请求加入队列,而不添加新的线程;
  • 如果无法将请求加入队列,则创建新的线程,除非创建此线程超出 maximumPoolSize,在这种情况下,任务将被拒绝

排队有三种通用策略:

1、直接提交

工作队列的默认选项是 SynchronousQueue,它将任务直接提交给线程而不保持它们。在此,如果不存在可用于立即运行任务的线程,则试图把任务加入队列将失败,因此会构造一个新的线程。此策略可以避免在处理可能具有内部依赖性的请求集时出现锁。直接提交通常要求无界 maximumPoolSizes 以避免拒绝新提交的任务。当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时,此策略允许无界线程具有增长的可能性。

2、无界队列

使用无界队列(例如,不具有预定义容量的LinkedBlockingQueue)将导致在所有 corePoolSize 线程都忙时新任务在队列中等待。这样,创建的线程就不会超过 corePoolSize(因此,maximumPoolSize 的值也就无效了).当每个任务完全独立于其他任务,即任务执行互不影响时,适合于使用无界队列;例如,在 Web 页服务器中。这种排队可用于处理瞬态突发请求,当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时,此策略允许无界线程具有增长的可能性。

3、有界队列

当使用有限的 maximumPoolSizes 时,有界队列(如ArrayBlockingQueue)有助于防止资源耗尽,但是可能较难调整和控制。队列大小和最大池大小可能需要相互折衷:使用大型队列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、操作系统资源和上下文切换开销,但是可能导致人工降低吞吐量。如果任务频繁阻塞(例如,如果它们是 I/O 边界),则系统可能为超过您许可的更多线程安排时间。使用小型队列通常要求较大的池大小,CPU 使用率较高,但是可能遇到不可接受的调度开销,这样也会降低吞吐量

4、被拒绝的任务

当 Executor 已经关闭,并且 Executor 将有限边界用于最大线程和工作队列容量,且已经饱和时,在方法execute(java.lang.Runnable)中提交的新任务将被拒绝。在以上两种情况下execute方法都将调用其RejectedExecutionHandlerRejectedExecutionHandler.rejectedExecution(java.lang.Runnable,java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor) 方法。下面提供了四种预定义的处理程序策略:

  • 在默认的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy中,处理程序遭到拒绝将抛出运行时RejectedExecutionException;
  • ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy中,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;
  • ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 中,不能执行的任务将被删除;
  • ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy中,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)

参见:http://blog.csdn.net/longeremmy/article/details/8231184

http://blog.csdn.net/shixing_11/article/details/7109471

时间: 2024-10-12 09:30:18

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JAVA线程池ThreadPoolExecutor与阻塞队列BlockingQueue .

从Java5开始,Java提供了自己的线程池.每次只执行指定数量的线程,java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 就是这样的线程池.以下是我的学习过程. 首先是构造函数签名如下: [java] view plain copy print ? public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<

java 线程池 ---- ThreadPoolExecutor 类

执行流程 1, 创建线程池后, 默认不会创建线程, 等到有任务带来才创建线程, 即一个线程处理一个任务 2, 当线程数量达到核心线程数时, 任务放进队列, 如果放入队列失败, 创建新线程处理任务(此时线程池线程数大于核心线程数) 3, 如果线程数大于最大线程数, 执行拒绝策略处理任务 构造方法 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit, Block

Java线程池ThreadPoolExecutor

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java线程池ThreadPoolExecutor理解

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深入理解java线程池—ThreadPoolExecutor

几句闲扯:首先,我想说java的线程池真的是很绕,以前一直都感觉新建几个线程一直不退出到底是怎么实现的,也就有了后来学习ThreadPoolExecutor源码.学习源码的过程中,最恶心的其实就是几种状态的转换了,这也是ThreadPoolExecutor的核心.花了将近小一周才大致的弄明白ThreadPoolExecutor的机制,遂记录下来. 线程池有多重要##### 线程是一个程序员一定会涉及到的一个概念,但是线程的创建和切换都是代价比较大的.所以,我们有没有一个好的方案能做到线程的复用呢

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最近在看<阿里巴巴Android开发手册>,里面有这样几句话: [强制]新建线程时,必须通过线程池提供(AsyncTask 或者ThreadPoolExecutor或者其他形式自定义的线程池),不允许在应用中自行显式创建线程. [强制]线程池不允许使用Executors 去创建,而是通过ThreadPoolExecutor 的方式,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. 个人对线程池的使用也有一段日子了,而且很多时候为了省事用的都是Executors的方式去创建