线程学习记录10-JDK线程池

作者: 绝世懒人 | 来源:发表于2017-06-30 21:56 被阅读0次

线程学习记录10-JDK线程池
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Java线程池的使用

为了更好的控制多线程，JDK提供了一套线程框架Executor，帮助开发人员有效的进行线程控制。

Executors创建线程的方法：
newFixedThreadPool方法：该方法返回一个固定数量的线程池，该方法的线程数始终不变，当有一个任务提交时，若有空闲的线程，则立即执行。若无空闲的线程再会加入到一个队列里面去。
newSingleThreadExecutor ：创建一个线程的线程池，若空闲则执行。否则放入一个队列之中。
newCachedThreadPool：返回一个可根据实际情况调整线程个数的线程池，不限制最大的线程数量，若用空闲的线程则执行任务。若无任务则不创建线程，并且每个线程在空闲60秒后会回收。
newScheduledThreadPool方法: 返回一个ScheduledExecutorService对象，该线程池可以指定线程数。

ThreadPoolExecutor 介绍：
在了解Executors的创建方法之前，必须先了解一个类 ThreadPoolExecutor ，因为Executors都是基于这个类去实现的，我们也可以通过这个类去自定义我们需要的线程池。

这个自定义线程池常用的构造方法:

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

corePoolSize :核心线程数（在进队列之前，可以运行的线程数）
maximumPoolSize ：当队列装满任务之后，则会立即创建线程，直到maximumPoolSize定义的上限。
keepAliveTime ：线程空闲之后，能够等待的时间。
unit：等待的时间单位。
workQueue ：corePoolSize 线程满了之后，存放任务的队列（主要分为有界和无界队列）。
handler：拒绝策略
有如下代码：

 public class UseThreadPoolExecutor1 implements Runnable {

private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);


public void run() {
    try {
        int count = atomicInteger.incrementAndGet();
        System.out.println("任务 : " + count);
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
        Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    //有界队列
    BlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue(10);
    //核心线程数是1，最大线程数是1，空闲线程等待时间60秒，初始大小为10的有界队列
    ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 60, TimeUnit.SECONDS, blockingQueue);
    //通过线程池，创建线程
    for(int i = 0 ; i < 20 ; i++){
        threadPoolExecutor.execute(new UseThreadPoolExecutor1());
    }
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println("blockingQueue size :" + blockingQueue.size());
    Thread.sleep(2000);

}}

运行结果：

image.png

我们总共创建了20个线程，但是可以看到的是总共运行了11个线程，而且线程之间每2秒执行一次，证明了线程是被一个一个创建的。其中还抛了一个异常，另外九个线程去哪里了呢？
在这里corePoolSize 是1 ，workQueue 的大小是10.当调用线程的时候会根据 corePoolSize 创建一个线程，当线程多余一个时则将任务放入队列workQueue 。但是workQueue 也只能装10个。总共20个线程，多出了九个，这个时候会去判断maximumPoolSize的大小，如果maximumPoolSize是10，则就说明超出了队列的承受范围，我们总共可以创建10个线程，这个时候就会立即创建九个线程来运行。但是我们这里maximumPoolSize只是1，所以导致剩余的9个线程无法进入队列，又无法创建，所以出现了异常。出现这样的异常，我们可以通过RejectedExecutionHandler 去进行一个相应的处理。

如下我们将代码改一下，

public class UseThreadPoolExecutor1 implements Runnable {

private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);


public void run() {
    try {
        int count = atomicInteger.incrementAndGet();
        System.out.println("创建时间: " + System.currentTimeMillis());
        System.out.println("任务 : " + count);
        Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    //有界队列
    BlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue(10);
    //核心线程数是1，最大线程数是10，空闲线程等待时间60秒，初始大小为10的有界队列
    ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, blockingQueue);
    //通过线程池，创建线程
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        threadPoolExecutor.execute(new UseThreadPoolExecutor1());
    }
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println("blockingQueue size :" + blockingQueue.size());
    Thread.sleep(2000);

}}

运行结果：

image.png

在这里将maximumPoolSize的值设置为10，结果就变为前10个线程基本上是同一时间创建的，后面10个线程是相隔2秒之后一同创建。当然，这里也可以将blockingQueue改为一个无界队列LinkedBlockingQueue，一样可以保证我们的任务能够全部运行。

分析Executors代码：
看了自定义线程池threadPoolExecutor之后，我们可以看看Executors创建线程池的相应代码:

newFixedThreadPool:

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

创建指定的固定线程数，当线程任务结束直接释放线程，使用的无界队列可以保证任务全部执行。

newSingleThreadExecutor：

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

同 newFixedThreadPool类似，但是内部固定只创建一个线程

newCachedThreadPool：

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

创建一个上不封顶的线程池，60空闲后释放。SynchronousQueue可以保证一开始就被take阻塞中，当有任务put时，立即被消费创建线程。

newScheduledThreadPool：

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

最终还是调用的ThreadPoolExecutor