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并发之线程池(一)

并发之线程池(一)

作者: 简楼 | 来源:发表于2021-04-13 21:22 被阅读0次

    线程池的目的

    • 管理线程,避免增加创建线程和销毁线程的资源损耗;
    • 提高响应速度;
    • 解耦作用,线程的创建于执行完全分开,方便维护;
    • 重复利用, 线程用完,再放回池子,可以达到重复利用的效果,节省资源;

    线程池的创建

    谈到线程池就会想到池化技术,其中最核心的思想就是把宝贵的资源放到一个池子中;每次使用都从里面获取,用完之后又放回池子供其他人使用,在长时间不使用时,会自动回收释放;

    创建的方式:

    newFixedThreadPool (固定数目线程的线程池)
    newCachedThreadPool(可缓存线程的线程池)
    newSingleThreadExecutor(单线程的线程池)
    newScheduledThreadPool(定时及周期执行的线程池)

    以下是部分源码:

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
       BlockingQueue<Runnable> workQueue,
       ThreadFactory threadFactory,
       RejectedExecutionHandler handler)
    

    参数解释

    corePoolSize: 线程池核心线程数最大值
    maximumPoolSize: 线程池最大线程数大小
    keepAliveTime: 线程池中非核心线程空闲的存活时间大小
    unit: 线程空闲存活时间单位
    workQueue: 存放任务的阻塞队列
    threadFactory: 用于设置创建线程的工厂,可以给创建的线程设置有意义的名字,可方便排查问题。
    handler: 线城池的饱和策略事件,主要有四种类型

    任务执行

    线程池执行流程,对应execute()方法:


    execute.png
    • 提交一个任务,线程池里存活的核心线程数小于线程数corePoolSize时,线程池会创建一个核心线程去处理提交的任务。
    • 如果线程池核心线程数已满,即线程数已经等于corePoolSize,一个新提交的任务,会被放进任务队列workQueue排队等待执行。
    • 当线程池里面存活的线程数已经等于corePoolSize了,并且任务队列workQueue也满,判断线程数是否达到maximumPoolSize,即最大线程数是否已满,如果没到达,创建一个非核心线程执行提交的任务。
    • 如果当前的线程数达到了maximumPoolSize,还有新的任务过来的话,直接采用拒绝策略处理。

    四种拒绝策略

    • AbortPolicy(抛出一个异常,默认的)
    • DiscardPolicy(直接丢弃任务)
    • DiscardOldestPolicy(丢弃队列里最老的任务,将当前这个任务继续提交给线程池)
    • CallerRunsPolicy(交给线程池调用所在的线程进行处理)

    线程池异常处理

    1.在任务代码try/catch捕获异常;
    2.通过Future对象的get方法接收抛出的异常,再处理;
    3.为工作者线程设置UncaughtExceptionHandler,在uncaughtException方法中处理异常;
    4.重写ThreadPoolExecutor的afterExecute方法,处理传递的异常引用;

    线程池的工作队列

    ArrayBlockingQueue

    ArrayBlockingQueue(有界队列)是一个用数组实现的有界阻塞队列,按FIFO排序量;

    LinkedBlockingQueue

    LinkedBlockingQueue(可设置容量队列)基于链表结构的阻塞队列,按FIFO排序任务,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,吞吐量通常要高于ArrayBlockingQuene;newFixedThreadPool线程池使用了这个队列;

    DelayQueue

    DelayQueue(延迟队列)是一个任务定时周期的延迟执行的队列。根据指定的执行时间从小到大排序,否则根据插入到队列的先后排序;
    newScheduledThreadPool线程池使用了这个队列;

    PriorityBlockingQueue

    PriorityBlockingQueue(优先级队列)是具有优先级的无界阻塞队列;

    SynchronousQueue

    SynchronousQueue(同步队列)一个不存储元素的阻塞队列,每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作,否则插入操作一直处于阻塞状态,吞吐量通常要高于LinkedBlockingQuene,newCachedThreadPool线程池使用了这个队列;

    线程池的状态

    线程池的状态.png
    RUNNING

    该状态的线程池会接收新任务,并处理阻塞队列中的任务;
    调用线程池的shutdown()方法,可以切换到SHUTDOWN状态;
    调用线程池的shutdownNow()方法,可以切换到STOP状态;

    SHUTDOWN

    该状态的线程池不会接收新任务,但会处理阻塞队列中的任务;
    队列为空,并且线程池中执行的任务也为空,进入TIDYING状态;

    STOP

    该状态的线程不会接收新任务,也不会处理阻塞队列中的任务,而且会中断正在运行的任务;
    线程池中执行的任务为空,进入TIDYING状态;

    TIDYING

    该状态表明所有的任务已经运行终止,记录的任务数量为0;
    terminated()执行完毕,进入TERMINATED状态;

    TERMINATED

    该状态表示线程池彻底终止;

    如何配置线程

    IO 密集型任务:由于线程并不是一直在运行,所以可以尽可能的多配置线程,比如 CPU 个数 * 2;
    CPU 密集型任务(大量复杂的运算)应当分配较少的线程,比如 CPU 个数相当的大小;
    以上只是设置的方式只是用于最初始的参考,具体的还是要以系统环境为准,多测试多调优,就会知道设置多少是对当前系统最合适的,切记。

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