ThreadPoolExecutor是Executor框架的主要成员，也是最核心的类，是线程池的实现类。
通过Executor框架的Executors工具类，可以创建3种类型的ThreadPoolExecutor，如下
-
FixedThreadPool：适用于需要限制当前线程数量的应用场景 -
SingleThreadExecutor：适用于需要保证顺序地执行各个任务且在任意时间点，不会有多个线程活动的应用场景 -
CachedThreadPool：适用于执行很多的短期异步任务
FixedThreadPool
可重用固定线程数的线程池
源码
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
threadFactory);
}
FixedThreadPool的运行示意图
FixedThreadPool的运行示意图
- 如果当前运行的线程数少于
corePoolSize，则创建新的线程来执行任务。 - 当前运行的线程数等于或者大于
corePoolSize，将任务加入到LinkedBlockingQueue。 - 任务执行完后会在循环中反复从
LinkedBlockingQueue中获取任务来执行
-因为使用的是无界队列，所以运行中的FixedThreadPool不会拒绝任务，maximumPoolSize和keepAliveTime都是无效参数。
例子
package com.sy.thread.example;
import java.util.concurrent.*;
/**
* Description: thread
*
* @author songyu
*/
public class FixedThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) {
//因为newFixedThreadPool创建的是使用的无界的队列，如果IDEA里面安装了阿里的java编码规范会提示：
//FixedThreadPool和SingleThreadPool: 允许的请求队列长度为Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致OOM
//可以换一种写法等同写法,如下
//int nThreads = 1;
//ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(nThreads,nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
// new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(1);
for(int i = 0; i < 5; i++) {
int finalI = i;
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("第" + finalI + "任务执行");
}
});
service.execute(thread);
}
}
}
SingleThreadExecutor
使用单个工作线程
源码
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
threadFactory));
}
SingleThreadExecutor的运行示意图
SingleThreadExecutor的运行示意图
- 任务提交到线程池后，如果线程池中没有运行的线程，则创建新的线程来执行任务。
- 如果线程中有一个运行的线程，则将任务加入到
LinkedBlockingQueue。 - 任务执行完后会在循环中反复从
LinkedBlockingQueue中获取任务来执行。
例子
package com.sy.thread.example;
import java.util.concurrent.*;
/**
* Description: thread
*
* @author songyu
*/
public class SingleThreadExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
//因为newSingleThreadExecutor创建的是使用的无界的队列，如果IDEA里面安装了阿里的java编码规范会提示：
//FixedThreadPool和SingleThreadPool: 允许的请求队列长度为Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致OOM
//可以换一种写法等同写法,如下
//ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();
for(int i = 0; i < 5; i++) {
int finalI = i;
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("第" + finalI + "任务执行");
}
});
service.execute(thread);
}
}
}
CachedThreadPool
根据需要创建新线程
源码
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>(),
threadFactory);
}
CachedThreadPool的corePoolSize设置成0，即corePool为空，maximumPoolSize被设置为Integer.MAX_VALUE，即maximumPool是无界的，keepAliveTime设置为60L，即CachedThreadPool中的空闲线程等待新任务的最长时间为60s，超过60s就会被终止。
CachedThreadPool使用的是没有容量的SynchronousQueue作为工作队列，而maximumPool也是无界的，所以，如果主线程提交任务的速度大于线程池中的线程处理速度，CachedThreadPool会不断创建新线程，在极端情况下会因为创建过多的线程而耗尽CPU和内存资源。
CachedThreadPool运行示意图
CachedThreadPool运行示意图
- 首先执行
SynchronousQueue.offer(Runnable task),如果当前maximumPool中的空闲线程正在执行SynchronousQueue.poll(keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS),那么主线程执行offer操作与空闲线程执行的poll操作配对成功，主线程把任务交给空闲线程执行（当初始maximumPool为空或者maximumPool中当前没有空闲线程时，将没有线程执行SynchronousQueue.poll(keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS)，上述步骤将会失败，这个时候CachedThreadPool会创建一个新线程执行任务。 - 新创建的线程将任务执行完毕后，会执行
SynchronousQueue.poll(keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS)让空闲的线程最多在SynchronousQueue中等待60s，如果60s内主线程提交了新任务，那么空线程将执行新任务，否则线程终止。
SynchronousQueue是一个没有容量的阻塞队列，CachedThreadPool使用SynchronousQueue把主线程提交的任务传递给空闲线程执行。
CachedThreadPool中任务传递示意图
CachedThreadPool中任务传递示意图
例子
package com.sy.thread.example;
import java.util.concurrent.*;
/**
* Description: thread
*
* @author songyu
*/
public class CachedThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) {
//因为CachedThreadPool允许的创建线程数量为Integer.MAX_VALUE，如果IDEA里面安装了阿里的java编码规范会提示：
//CachedThreadPool: 允许的创建线程数量为Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致OOM
//可以换一种写法等同写法,如下
//ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
for(int i = 0; i < 5; i++) {
int finalI = i;
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("第" + finalI + "任务执行");
}
});
service.execute(thread);
}
}
}
参考书籍《java并发编程的艺术》推荐大家阅读。
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