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Linux教程網 >> Linux編程 >> Linux編程 >> Java線程池ThreadPoolExecutor理解

Java線程池ThreadPoolExecutor理解

日期:2017/3/1 9:13:15   编辑:Linux編程

Java通過Executors提供四種線程池,分別為:
newCachedThreadPool創建一個可緩存線程池,如果線程池長度超過處理需要,可靈活回收空閒線程,若無可回收,則新建線程。
newFixedThreadPool 創建一個定長線程池,可控制線程最大並發數,超出的線程會在隊列中等待。
newScheduledThreadPool 創建一個定長線程池,支持定時及周期性任務執行。
newSingleThreadExecutor 創建一個單線程化的線程池,它只會用唯一的工作線程來執行任務,保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

熟悉這四種線程池,首先 先了解ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor中定義了以下幾個屬性比較重要

corePoolSize:線程池中的線程數量,線程池中默認開啟幾個線程處理 任務隊列中的任務

  (注:這個並不是固定的,根據隊列(workQueue)的不同實現類型而改變)

maximumPoolSize:線程池中的最大線程數量,這個屬性感覺和上面的corePoolSize沖突,明明上面定義了線程數據了,怎麼這裡又控制了

最大線程數量,其實 一樣和 上面提到的一樣(根據隊列(workQueue)的不同實現類型 ,需要用到該屬性進行相應的 任務拒絕策略)

keepAliveTime;//超過corePoolSize的空閒線程,在多長時間內會被銷毀
TimeUnit unit;//keepAliveTime的單位
BlockingQueue<Runnable> workQueue:任務隊列,被提交的但尚未被執行的任務

主要有以下幾種實現類型

SynchronousQueue:直接提交的隊列,該隊列沒有容量,每一個擦入操作都要對應一個相應的刪除操作,反之每個刪除操作對應相應的插入操作。

           SynchronousQueue不保存任務,它總是將任務提交給線程執行,如果沒有空閒的進程,則嘗試創建新的進程,如果進程

          已達到maximumPoolSize設置的最大線程數,則執行拒絕策略

ArrayBlockingQueue:有界任務隊列,ArrayBlockingQueue的構造函數必須帶一個容量參數(例如n),表示該隊列的最大容量。

           當有新任務執行時,這個定義當前線程數為t,構造函數的容量參數為n,當前隊列長度為l

           1.t<corePoolSize時,創建新的線程之心

2.t>corePoolSize且l<n時,插入到任務隊列,等待空閒線程執行

3.t>corePoolSize且l>=n時,創建新的線程執行新任務

4.t>maximumPoolSize時,執行拒絕策略。

LinkedBlockingQueue:無界任務隊列,當有新任務執行時,如果線程池中線程數小於corePoolSize則創建新的線程,否則進入隊列等待。

           如果沒有任務創建速度和處理速度差異很大,無界隊列會保持快速增長,直到耗盡系統內存

  PriorityBlockingQueue:優先級隊列,可以控制任務的執行先後順序,是一個特殊的無界隊列。無論有界的隊列無界的隊列,都是按照先進先出算法

             處理任務(絮叨),而該隊列破例可以根據任務自身的優先級順序先後執行。

ThreadFactory threadFactory//線程工廠,用於創建線程,一般默認
RejectedExecutionHandler handler;//拒絕策略,當任務太多來不及處理,如何拒絕任務

  JDK內置的拒絕策略如下:

  AbortPolity策略:該策略會直接拋出異常,阻止系統正常工作

  CallerRunsPolity策略:只要線程為關閉,該策略直接在調用者線程中,運行當前被丟棄的任務

DiscardOledstPolicy策略:該策略將丟棄最老的一個請求,也就是即將被執行的一個任務,並嘗試再次提交當前任務。

  DiscardPlicy 策略:該策略默默的丟棄無法處理的任務,不予任務處理。

如果以上策略不能滿足實際應用需求,可以擴展RejectedExecutionHandler 接口

public interface RejectedExecutionHandler {

    void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor);
}

其中,r為請求執行的任務,executor為當前線程池。

了解了ThreadPoolExecutor的上述屬性,然後分析Executors提供四種線程池就很簡單了

Executors.newFixedThreadPool(nThreads)

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

返回了一個corePoolSize, maximumPoolSize大小相等並且使用了LinkedBlockingQueue任務隊列的線程池,因為對於固定大小的線程池而言,不存在線程數量的動態

變化,因此corePoolSize,和maximumPoolSize可以相等,同時它使用無界隊列存放無法立即執行的任務,當任務提交非常頻繁的時候,該隊列可能迅速膨脹,從而耗盡

系統資源。

Executors.newSingleThreadExecutor()

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

返回單線程的線程池,是newFixedThreadPool()方法的一種退化,只是簡單的將線程池的線程數量設置為1

Executors.newCachedThreadPool()

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

返回corePoolSize為0 maximumPoolSize無窮大的線程池,這意味著在沒有任務時,該線程內無線程,而當任務被提交時,該線程池會使用空閒的線程執行任務,若無空閒

線程,則將任務加入SynchronousQueue隊列,而SynchronousQueue隊列是一種直接提交的隊列,它總會迫使線程池增加新的線程執行任務,當任務執行完畢後,

由於corePoolSize為0,因此空線程又會在指定時間內(60s)被回收。

對於newCachedThreadPool(),如果同時又大量任務被提交,而任務的執行又不那麼快時,那麼系統便會開啟等量的線程處理,這樣的做法可能會很快耗盡系統的資源。

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