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Java线程池解析

Java线程池解析

作者: 指间砂的宿命 | 来源:发表于2018-09-13 10:47 被阅读17次

    参考文章:Java并发:线程池,饱和策略

    前言

    Java线程池的使用在工作中还是比较常见的,线程池可以减小线程建立和销毁的开销,同时对于线程的复用也能提高系统性能。Java中常用的建立线程池的方法通常是使用java.util.concurrent.Executors工具类创建,其提供有四种线程池分别是:

    • newFixedThreadPool

    • newSingleThreadExecutor

    • newCachedThreadPool

    • newScheduledThreadPool

    Alibaba Java编码规约中有关于这点的特别说明,不允许直接使用Executors来创建线程池而是手动实现ThreadPoolExecutor来创建线程池,一则加深程序员对于线程池的了解,二则自定义线程池策略防止资源耗尽

    Executors提供的线程池存在如下缺点:

    1. newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor存在的问题: 堆积的请求队列会占用大量内存(队列长度默认是Integer.MAX_VALUE), 甚至有可能导致OOM

    2. newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool存在的问题: 默认线程池中线程最大数量是Integer.MAX_VALUE, 有可能会创建大量的线程导致OOM

    自定义线程池

    由于ThreadPoolExecutor的实例化需要传入ThreadFactory对象,这里使用org.apache.commons.lang3.concurrent.BasicThreadFactory提供的实现类,需要在gradle中引入jar包:

    
    compile group: 'org.apache.commons', name: 'commons-lang3', version: '3.7'
    
    

    代码实现如下:

    
    private ExecutorService executorService;
    
    /**
    
        * 手动创建初始线程数量3,最大线程数量5,最大等待队列1024,默认线程剔除策略为AbortPolicy的线程池
    
        * @return
    
        */
    
    public ExecutorService createFixedThreadPool() {
    
        int corePoolSize = 3;
    
        int maxPoolSize = 5;
    
        long keepAliveTime = 0;
    
        ThreadFactory commonFactory = new BasicThreadFactory.Builder().namingPattern("pool-thread-%d").daemon(true).build();
    
        executorService = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maxPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(1024), commonFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
    
        return executorService;
    
    }
    
    

    ThreadPoolExecutor的实例化需要传递几个参数:

    • corePoolSize 线程池中留存的线程数,即便是空闲状态

    • maximumPoolSize 线程池最大线程数

    • keepAliveTime 当线程池中线程数大于maxPoolSize的数量时,空闲线程在被结束前的等待时间

    • unit 配合keepAliveTime使用的时间单位

    • workQueue 在线程被执行前加入的请求队列,长度自定义

    • threadFactory executor用来创建新线程的线程工厂

    • handler 当线程池和请求队列都满了时的线程池任务拒绝策略

    线程池具体的行为描述如下:

    1. 当提交新任务时,若线程池大小小于corePoolSize,将创建一个新的线程来执行任务,即使此时线程池中存在空闲线程;

    2. 当提交新任务时,若线程池达到corePoolSize大小,新提交的任务将被放入workQueue中,等待线程池调度执行;

    3. 当提交新任务时,若workQueue已满,且maximumPoolSize > corePoolSize,将创建新的线程来执行任务;

    4. 当提交新任务时,若任务总数超过maximumPoolSize,新提交的任务将由RejectedExecutionHandler来处理;

    5. 当线程池中的线程数超过corePoolSize时,若线程的空闲时间达到keepAliveTime,则关闭空闲线程

    线程池任务拒绝策略(RejectedExecutionHandler)

    上文提到ThreadPoolExecutor构造函数的RejectedExecutionHandler handler参数,该参数表示当提交的任务数超过maxmumPoolSize与workQueue之和时,任务会交给RejectedExecutionHandler来处理。jdk默认提供四种饱和策略,分别是:

    • AbortPolicy 中止策略,对于新提交的任务会抛出RejectedExecutionException供主线程捕获处理

    • DiscardPolicy 对于无法加入等待队列的新提交任务,抛弃策略会放弃该任务,Does nothing

    • DiscardOldestPolicy 抛弃最旧策略则会抛弃下一个将要执行的任务并尝试提交新任务(如果工作队列是一个优先级队列,那么抛弃最旧将导致高优先级任务被抛弃)

    • CallerRunsPolicy 调用者运行策略则将任务退回到调用者主线程执行,不会抛弃任务,也不会抛出异常。

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