JDK1.5中引入了强大的concurrent包,其中最常用的莫过了线程池的实现ThreadPoolExecutor,它给我们带来了极大的方便,但同时,对于该线程池不恰当的设置也可能使其效率并不能达到预期的效果,甚至仅相当于或低于单线程的效率。
ThreadPoolExecutor类可设置的参数主要有:
核心线程数,核心线程会一直存活,即使没有任务需要处理。当线程数小于核心线程数时,即使现有的线程空闲,线程池也会优先创建新线程来处理任务,而不是直接交给现有的线程处理。
核心线程在allowCoreThreadTimeout被设置为true时会超时退出,默认情况下不会退出。
当线程数大于或等于核心线程,且任务队列已满时,线程池会创建新的线程,直到线程数量达到maxPoolSize。如果线程数已等于maxPoolSize,且任务队列已满,则已超出线程池的处理能力,线程池会拒绝处理任务而抛出异常。
当线程空闲时间达到keepAliveTime,该线程会退出,直到线程数量等于corePoolSize。如果allowCoreThreadTimeout设置为true,则所有线程均会退出直到线程数量为0。
是否允许核心线程空闲退出,默认值为false。
任务队列容量。从maxPoolSize的描述上可以看出,任务队列的容量会影响到线程的变化,因此任务队列的长度也需要恰当的设置。
线程池按以下行为执行任务
系统负载
参数的设置跟系统的负载有直接的关系,下面为系统负载的相关参数:
参数设置
corePoolSize:
每个任务需要tasktime秒处理,则每个线程每钞可处理1/tasktime个任务。系统每秒有tasks个任务需要处理,则需要的线程数为:tasks/(1/tasktime),即tasks*tasktime个线程数。假设系统每秒任务数为100~1000,每个任务耗时0.1秒,则需要100*0.1至1000*0.1,即10~100个线程。那么corePoolSize应该设置为大于10,具体数字最好根据8020原则,即80%情况下系统每秒任务数,若系统80%的情况下第秒任务数小于200,最多时为1000,则corePoolSize可设置为20。
queueCapacity:
任务队列的长度要根据核心线程数,以及系统对任务响应时间的要求有关。队列长度可以设置为(corePoolSize/tasktime)*responsetime: (20/0.1)*2=400,即队列长度可设置为400。
队列长度设置过大,会导致任务响应时间过长,切忌以下写法:
LinkedBlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue();
这实际上是将队列长度设置为Integer.MAX_VALUE,将会导致线程数量永远为corePoolSize,再也不会增加,当任务数量陡增时,任务响应时间也将随之陡增。
maxPoolSize:
当系统负载达到最大值时,核心线程数已无法按时处理完所有任务,这时就需要增加线程。每秒200个任务需要20个线程,那么当每秒达到1000个任务时,则需要(1000-queueCapacity)*(20/200),即60个线程,可将maxPoolSize设置为60。
keepAliveTime:
线程数量只增加不减少也不行。当负载降低时,可减少线程数量,如果一个线程空闲时间达到keepAliveTiime,该线程就退出。默认情况下线程池最少会保持corePoolSize个线程。
allowCoreThreadTimeout:
默认情况下核心线程不会退出,可通过将该参数设置为true,让核心线程也退出。
以上关于线程数量的计算并没有考虑CPU的情况。若结合CPU的情况,比如,当线程数量达到50时,CPU达到100%,则将maxPoolSize设置为60也不合适,此时若系统负载长时间维持在每秒1000个任务,则超出线程池处理能力,应设法降低每个任务的处理时间(tasktime)。
import java.util.concurrent.*;
class MyTask implements Runnable
{
private String tname;
public MyTask(String tname)
{
this.tname=tname;
}
public void run()
{
System.out.println("["+tname+"开始执行]");
for(int i=0;i<10;i++)
{
System.out.println("["+tname+"_"+i+"]");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("[任务"+tname+"执行结束");
}
}
public class Eg9 {
public static void main(String args[])
{
BlockingQueue workQueue=new ArrayBlockingQueue<>(3);
ThreadPoolExecutor myThreadPool=new ThreadPoolExecutor(2, 4, 100, TimeUnit.MILLISECONDS, workQueue);
MyTask mt1=new MyTask("MT1");
MyTask mt2=new MyTask("MT2");
MyTask mt3=new MyTask("MT3");
MyTask mt4=new MyTask("MT4");
myThreadPool.execute(mt1);
myThreadPool.execute(mt2);
myThreadPool.execute(mt3);
myThreadPool.execute(mt4);
System.out.println("线程池的实际大小为:"+myThreadPool.getPoolSize());
myThreadPool.shutdown();
}
}
[任务MT4执行结束
由于线程池的最大尺寸为4,标准尺寸为2,工作等待队列容量为3,因此根据规则不会创建新的线程去执行任务,同时只执行两个任务执行,其他任务在队列中等待,直到有任务执行结束在开始执行。