java多线程-04-线程池

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声明

该系列文章只是记录本人回顾java多线程编程时候记录的笔记。文中所用语言并非严谨的专业术语(太严谨的术语其实本人也不会……)。难免有理解偏差的地方,欢迎指正。
另外,大神请绕路。不喜勿喷。
毕竟好记性不如烂笔头嘛,而且许多东西只要不是你经常用的最终都会一丢丢一丢丢地给忘记。

1 线程池简介

1.2 什么是线程池?

通俗点讲,线程池就是一个装有一大堆线程的容器。
这就和我们通常使用的JDBC的各种数据源有点类似了。数据源里的元素是改造过可重复利用的数据库连接(Connection)的实例。而线程池里的元素就是可重复利用的线程了。

1.2 使用线程池有什么好处?

  • 降低开销: 主要是线程的创建和销毁的开销(提前创建)
  • 提高响应速度: 省去了线程的创建和销毁的阶段,能立即响应业务处理
  • 更好的管理线程: 线程池是线程的容器, 线程放在容器里更方便统一监控和管理

以下是《java并发编程的艺术》一书中对线程池工作流程的流程图

java多线程-04-线程池_第1张图片
线程池的处理流程

2 ThreadPoolExecutor

2.1 相关属性

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    5, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, 
    new ArrayBlockingQueue<>(100)
);
  • corePoolSize: 线程池基本大小
    • 将一个待执行的任务放到线程池中的时候,如果待执行的任务数小于该参数,线程池就会创建一个线程来执行该任务。反之,不再创建新的线程。
    • 在线程池刚刚创建后,线程并不是立即启动的。如果事先调用了prestartCoreThread()或者prestartAllCoreThreads()方法则会立即启动核心线程。
  • poolSize: 当前大小(实际线程数)
  • maximumPoolSize: 线程池中所能允许的最大线程数
    • 如果队列满了,并且poolSize < maximumPoolSize,在新任务到来后会创建新的线程来执行。
    • 如果底层使用的是无界队列,该参数将无意义
  • allowCoreThreadTimeOut: 是否允许核心线程超时退出
    • 在没有任务执行的时候,是否允许核心线程超时退出
    • false: 表示即使是空闲时,核心核心线程也不会退出
  • keepAliveTime: 是否允许线程超时退出
    • 此处指的是超出核心线程数的那部分线程(corePoolSize < poolSize < maximumPoolSize)
    • 而核心线程是否超时退出由allowCoreThreadTimeOut控制
  • workQueue | runnableTaskQueue : 用来保存待执行任务的阻塞队列
    • ArrayBlockingQueue
    • LinkedBlockingQueue
    • SynchronousQueue
    • PriorityBlockingQueue
    • 对于这几个队列不熟悉的可以参考 : http://blog.csdn.net/hylexus/article/details/53451307
  • threadFactory: 创建线程的工厂
  • RejectedExecutionHandler: 饱和处理策略,见下文

2.2 饱和处理策略

如果使用的是有界队列,很可能出现队列和线程池饱和的情况,RejectedExecutionHandler就是用来指定如何处理这种情况的。

内置的四种实现如下:

  • AbortPolicy: 抛出异常
  • CallerRunsPolicy: 在调用execute()方法的线程里执行饱和的任务
  • DiscardOldestPolicy: discards the oldest unhandled request
    • 此处不知道怎么翻译了,oldest可以理解为最靠近队首的元素
    • 或者说是最近
  • DiscardPolicy: 直接丢弃

2.3 提交/执行任务

线程池创建好之后,下一步就是向线程池提交任务让线程池中的线程去执行。
提交的任务必须是Callable或者Runnable的实现类。

提交任务,有如下方法:

public void execute(Runnable command){}

public Future submit(Runnable task){}
public  Future submit(Callable task){}
public  Future submit(Runnable task, T result){}

其中,execute()方法用于提交没有返回值的任务。所以无法得知提交的任务什么时候被执行,也无法知道何时执行完毕了。

this.executor.execute(() -> {
    // task to executed
});

submit()方法用于提交带有返回值的任务。

Future future = this.executor.submit(new Callable() {

    @Override
    public String call() throws Exception {
        return null;
    }
});

try {
    String result = future.get();
    System.out.println(result);
} catch (InterruptedException e) {
    // 中断
    e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
    // 任务执行错误
    e.printStackTrace();
} finally {
    this.executor.shutdown();
}

2.4 停止线程池

提供了两个方法来终止线程池: shutdown()shutdownNow()

java多线程-04-线程池_第2张图片
shutdown
java多线程-04-线程池_第3张图片
shutdownNow

这两个方法都是通过遍历线程,逐个调用线程的interrupt()方法来终止线程的。

java多线程-04-线程池_第4张图片
interrupt

所以问题来了:

无法响应中断的线程,可能就没法终止了

另外,在shutdown()方法中,还调用了onShutdown方法。这个方法方法体的实现是空的。
可以重写这个hook方法来在线程池销毁的时候完成一些其他的事情。

参考资料

  • 《java并发编程的艺术》

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