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线程池-多线程的高效使用姿势

线程池-多线程的高效使用姿势

作者: WhenMeet | 来源:发表于2018-11-26 20:01 被阅读20次

    关于子线程能否更新UI的思考
    线程通讯详解
    线程池-多线程的高效使用姿势

    在开始这个话题之前我觉得还是得先谈一谈什么是线程。
可以引用这样一段解释:

    线程,有时被称为轻量进程(Lightweight Process,LWP),是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID,当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成。另外,线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点儿在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约,致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。就绪状态是指线程具备运行的所有条件,逻辑上可以运行,在等待处理机;运行状态是指线程占有处理机正在运行;阻塞状态是指线程在等待一个事件(如某个信号量),逻辑上不可执行。每一个程序都至少有一个线程,若程序只有一个线程,那就是程序本身。

    其中线程可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源,这在上篇文章中已经做了解释,大家可以前往:线程通讯详解。

    那大致明白了线程是什么,我们来开始学习线程池。

    从字面意思也明白了,一个装线程的池子,但是这个池子具体是做什么用呢?

    线程池的实现总共有四种:

newSingleThreadExecutor

    使用实例:

public static void main(String[] args) {
        ExecutorService es=Executors.newSingleThreadExecutor();
        for(int i=0;i<10;i++){
            Taskdemo tc=new Taskdemo();
            es.execute(tc);
        }
        es.shutdown();
    }

    创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作,也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

newFixedThreadPool

    使用实例:

public static void main(String[] args) {
        ExecutorService es=Executors.newFixedThreadPool(2);
        for(int i=0;i<10;i++){
            Taskdemo tc=new Taskdemo();
            es.execute(tc);
        }
        es.shutdown();
    }

    创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。

newCachedThreadPool

    使用实例:

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            Future task = executorService.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->"+fibc(20));
                }
            });
        }

    创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程,

    那么就会回收部分空闲(60秒不执行任务)的线程,当任务数增加时,此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制,线程池大小完全依赖于操作系统(或者说JVM)能够创建的最大线程大小。

newScheduledThreadPool

    使用实例:

public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService es=Executors.newScheduledThreadPool(2);
        for(int i=0;i<10;i++){
            Taskdemo tc=new Taskdemo();
            //参数1:目标对象
            //参数2:隔多长时间开始执行线程,
            //参数3:执行周期
            //参数4:时间单位
            es.scheduleAtFixedRate(tc, 30, 10, TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
        es.shutdown();
    }

    创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。
    虽然说我们可以看到有四种实现方式,但查看源码就知道实际上最终调用的是:

ThreadPoolExecutor

    这个类,查看下代码:

   public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }

    参数分别包括:

corePoolSize: 线程池核心线程数
maximumPoolSize:线程池最大数
keepAliveTime: 空闲线程存活时间
unit: 时间单位
workQueue: 线程池所使用的缓冲队列
threadFactory:线程池创建线程使用的工厂
handler: 线程池对拒绝任务的处理策略

    正是由于workQueue选择的不同导致了线程池的容量不同,线程池目前有三种队列方式:
    SynchrousQueue 不会保存提交任务,超出直接corePoolSize个任务,直接创建新的线程来执行任务,直到(corePoolSize+新建线程)> maximumPoolSize。不是核心线程就是新建线程。

    LinkedBlockingQueue 基于链表的先进先出,无界队列。超出直接corePoolSize个任务,则加入到该队列中,直到资源耗尽,所以maximumPoolSize不起作用

    ArrayBlockingQueue 基于数组的先进先出,创建时必须指定大小,超出直接corePoolSize个任务,则加入到该队列中,只能加该queue设置的大小,其余的任务则创建线程,直到(corePoolSize+新建线程)> maximumPoolSize

    其基础都是由于选择不同的存储方式导致的存储结果。

    上面的不同大家可以去手动测试一下,这里就不做演示了。

    那说了这么多,大家基本知道线程池的使用方式,但是有人问为什么要靠这个呢,线程我自己不会建?

    其实线程的新建和销毁是需要时间和空间的,如果频繁的创建和销毁线程只会白白消耗系统的资源,影响用户体验,那线程池就是为了解决这样的问题提出来的,当然使用了线程池在代码外观上要好看了很多。

    关于线程的知识暂时到此结束,有新的问题欢迎踊跃提出,咱们下回再见。

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