【并发】Java线程池的相关知识

java线程池

是什么

线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。

解决问题

• 降低资源的消耗（重复利用）
• 提高响应速度 （并行执行）
• 提高线程的可关联性

组成部分

• corePoolSize 线程池的基本大小

• maximumPoolSize 线程池最大数量

• keepAliveTime 线程活动保持的时间

• taskQueue

  • ArrayBlockingQueue 基于数据数据结构的有界阻塞队列

  • LinkedBlockingQueue 链表的阻塞队列

  • SynchronousQueue 不存储元素的阻塞队列

  • PriorityBlockingQueue 优先级的无限队列

• ThreadFactory 创建线程工厂

• RejectExecutionHandler

  • AbortPolicy 直接抛异常

  • CallerRunsPolicy 只用调用者所在线程来运行任务

  • DiscardPolicy 丢弃队列里最近一个任务，并执行当前任务

  • DiscardOldestPolicy 不处理，丢失掉

如何使用

• 创建线程池

/**
     * Creates a new {@code ThreadPoolExecutor} with the given initial
     * parameters.
     *
     * @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, even
     *        if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set
     * @param maximumPoolSize the maximum number of threads to allow in the
     *        pool
     * @param keepAliveTime when the number of threads is greater than
     *        the core, this is the maximum time that excess idle threads
     *        will wait for new tasks before terminating.
     * @param unit the time unit for the {@code keepAliveTime} argument
     * @param workQueue the queue to use for holding tasks before they are
     *        executed.  This queue will hold only the {@code Runnable}
     *        tasks submitted by the {@code execute} method.
     * @param threadFactory the factory to use when the executor
     *        creates a new thread
     * @param handler the handler to use when execution is blocked
     *        because the thread bounds and queue capacities are reached
     * @throws IllegalArgumentException if one of the following holds:

     *         {@code corePoolSize < 0}

     *         {@code keepAliveTime < 0}

     *         {@code maximumPoolSize <= 0}

     *         {@code maximumPoolSize < corePoolSize}
     * @throws NullPointerException if {@code workQueue}
     *         or {@code threadFactory} or {@code handler} is null
     */
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }

• 执行

    public void execute(Runnable command) {
        ..... 
    }

工作流程

执行流程

屏幕快照 2017-12-24 下午2.33.52.png

转载《java并行编程的艺术》一张图（这张图非常详细）

592290-20161214224720245-477638873.png

• 提交一个新任务

• 判断核心线程池是否执行任务，如果不是，则创建新线程来执行任务

• 如果线程池都在执行，则判断队列是否满，如果没有满，则将任务放到队列中

• 如果队列满了，并且没有线程池线程个数小于最大个数，则创建新的线程执行任务

• 如果队列满了，并且也达到了线程池的最大个数，则走线程池的拒绝策略

其他

线程池的监控

• 目标：方便查看线程池的状态

• 参数

  • taskCount：线程池需要执行的任务数量

  • completedTaskCount:线程池在运行过程中已完成的任务数量

  • largestPoolSize线程池里曾经创建过最大的线程数量

  • getPoolSize 线程池的线程数量

  • getActiveCount 获取活动的线程数

• 自定义实现线程池监控

  • 通过继承线程池来自定义线程池，然后重写beforeExecute、afterExecute、terminated方法

附

思维导图

java线程池.png

参考资料

《java并行编程的艺术》