javaExecutors并发线程池ThreadPoolExecuto

JAVA进阶----ThreadPoolExecutor机制                

博客分类：JAVA进阶java-多线程框架

javaExecutors并发线程池ThreadPoolExecutor 

               

ThreadPoolExecutor机制
一、概述
1、ThreadPoolExecutor作为java.util.concurrent包对外提供基础实现，以内部线程池的形式对外提供管理任务执行，线程调度，线程池管理等等服务；
2、Executors方法提供的线程服务，都是通过参数设置来实现不同的线程池机制。
3、先来了解其线程池管理的机制，有助于正确使用，避免错误使用导致严重故障。同时可以根据自己的需求实现自己的线程池

二、核心构造方法讲解
下面是ThreadPoolExecutor最核心的构造方法

Java代码  

1. public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,  

2.                               int maximumPoolSize,  

3.                               long keepAliveTime,  

4.                               TimeUnit unit,  

5.                               BlockingQueue workQueue,  

6.                               ThreadFactory threadFactory,  

7.                               RejectedExecutionHandler handler) {  

8.         if (corePoolSize < 0 ||  

9.             maximumPoolSize <= 0 ||  

10.             maximumPoolSize < corePoolSize ||  

11.             keepAliveTime < 0)  

12.             throw new IllegalArgumentException();  

13.         if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)  

14.             throw new NullPointerException();  

15.         this.corePoolSize = corePoolSize;  

16.         this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;  

17.         this.workQueue = workQueue;  

18.         this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);  

19.         this.threadFactory = threadFactory;  

20.         this.handler = handler;  

21.     }  

构造方法参数讲解

参数名	作用
corePoolSize	核心线程池大小
maximumPoolSize	最大线程池大小
keepAliveTime	线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间；可以allowCoreThreadTimeOut(true)使得核心线程有效时间
TimeUnit	keepAliveTime时间单位
workQueue	阻塞任务队列
threadFactory	新建线程工厂
RejectedExecutionHandler	当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时，任务会交给RejectedExecutionHandler来处理

重点讲解：
其中比较容易让人误解的是：corePoolSize，maximumPoolSize，workQueue之间关系。

1.当线程池小于corePoolSize时，新提交任务将创建一个新线程执行任务，即使此时线程池中存在空闲线程。
2.当线程池达到corePoolSize时，新提交任务将被放入workQueue中，等待线程池中任务调度执行
3.当workQueue已满，且maximumPoolSize>corePoolSize时，新提交任务会创建新线程执行任务
4.当提交任务数超过maximumPoolSize时，新提交任务由RejectedExecutionHandler处理
5.当线程池中超过corePoolSize线程，空闲时间达到keepAliveTime时，关闭空闲线程
6.当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时，线程池中corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭

线程管理机制图示：


三、Executors提供的线程池配置方案

1、构造一个固定线程数目的线程池，配置的 corePoolSize与maximumPoolSize大小相同，同时使用了一个×××LinkedBlockingQueue存放阻塞任务，因此多余 的任务将存在再阻塞队列，不会由RejectedExecutionHandler处理

Java代码  

1. public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {  

2.         return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,  

3.                                       0L, TimeUnit.MILLISECONDS,  

4.                                       new LinkedBlockingQueue());  

5.     }  

2、构造一个缓冲功能的线程池，配置 corePoolSize=0，maximumPoolSize=Integer.MAX_VALUE，keepAliveTime=60s,以及一个无 容量的阻塞队列 SynchronousQueue，因此任务提交之后，将会创建新的线程执行；线程空闲超过60s将会销毁

Java代码  

1. public static ExecutorService newCachedThreadPool() {  

2.         return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,  

3.                                       60L, TimeUnit.SECONDS,  

4.                                       new SynchronousQueue());  

5.     }  

3、构造一个只支持一个线程的线程池，配置corePoolSize=maximumPoolSize=1，×××阻塞队列LinkedBlockingQueue；保证任务由一个线程串行执行

Java代码  

1. public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {  

2.         return new FinalizableDelegatedExecutorService  

3.             (new ThreadPoolExecutor(1, 1,  

4.                                     0L, TimeUnit.MILLISECONDS,  

5.                                     new LinkedBlockingQueue()));  

6.     }  

4、构造有定时功能的线程池，配置corePoolSize， ×××延迟阻塞队列DelayedWorkQueue；有意思的是：maximumPoolSize=Integer.MAX_VALUE，由于 DelayedWorkQueue是×××队列，所以这个值是没有意义的

Java代码  

1. public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {  

2.         return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);  

3.     }  

5. public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(  

6.             int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {  

7.         return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);  

8.     }  

10. public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,  

11.                              ThreadFactory threadFactory) {  

12.         super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, TimeUnit.NANOSECONDS,  

13.               new DelayedWorkQueue(), threadFactory);  

14.     }  

四、定制属于自己的线程池

Java代码  

1. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  

2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  

3. import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;  

4. import java.util.concurrent.ThreadFactory;  

5. import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  

6. import java.util.concurrent.TimeUnit;  

7. import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;  

10. public class CustomThreadPoolExecutor {  

13.     private ThreadPoolExecutor pool = null;  

16.     /**

17.      * 线程池初始化方法

18.      * 

19.      * corePoolSize 核心线程池大小----10

20.      * maximumPoolSize 最大线程池大小----30

21.      * keepAliveTime 线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间----30+单位TimeUnit

22.      * TimeUnit keepAliveTime时间单位----TimeUnit.MINUTES

23.      * workQueue 阻塞队列----new ArrayBlockingQueue(10)====10容量的阻塞队列

24.      * threadFactory 新建线程工厂----new CustomThreadFactory()====定制的线程工厂

25.      * rejectedExecutionHandler 当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时,

26.      *                          即当提交第41个任务时(前面线程都没有执行完,此测试方法中用sleep(100)),

27.      *                                任务会交给RejectedExecutionHandler来处理

28.      */

29.     public void init() {  

30.         pool = new ThreadPoolExecutor(  

31.                 10,  

32.                 30,  

33.                 30,  

34.                 TimeUnit.MINUTES,  

35.                 new ArrayBlockingQueue(10),  

36.                 new CustomThreadFactory(),  

37.                 new CustomRejectedExecutionHandler());  

38.     }  

41.     public void destory() {  

42.         if(pool != null) {  

43.             pool.shutdownNow();  

44.         }  

45.     }  

48.     public ExecutorService getCustomThreadPoolExecutor() {  

49.         return this.pool;  

50.     }  

52.     private class CustomThreadFactory implements ThreadFactory {  

54.         private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);  

56.         @Override

57.         public Thread newThread(Runnable r) {  

58.             Thread t = new Thread(r);  

59.             String threadName = CustomThreadPoolExecutor.class.getSimpleName() + count.addAndGet(1);  

60.             System.out.println(threadName);  

61.             t.setName(threadName);  

62.             return t;  

63.         }  

64.     }  

67.     private class CustomRejectedExecutionHandler implements RejectedExecutionHandler {  

69.         @Override

70.         public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {  

71.             // 记录异常

72.             // 报警处理等

73.             System.out.println("error.............");  

74.         }  

75.     }  

79.     // 测试构造的线程池

80.     public static void main(String[] args) {  

81.         CustomThreadPoolExecutor exec = new CustomThreadPoolExecutor();  

82.         // 1.初始化

83.         exec.init();  

85.         ExecutorService pool = exec.getCustomThreadPoolExecutor();  

86.         for(int i=1; i<100; i++) {  

87.             System.out.println("提交第" + i + "个任务!");  

88.             pool.execute(new Runnable() {  

89.                 @Override

90.                 public void run() {  

91.                     try {  

92.                         Thread.sleep(300);  

93.                     } catch (InterruptedException e) {  

94.                         e.printStackTrace();  

95.                     }  

96.                     System.out.println("running=====");  

97.                 }  

98.             });  

99.         }  

103.         // 2.销毁----此处不能销毁,因为任务没有提交执行完,如果销毁线程池,任务也就无法执行了

104.         // exec.destory();

106.         try {  

107.             Thread.sleep(10000);  

108.         } catch (InterruptedException e) {  

109.             e.printStackTrace();  

110.         }  

111.     }  

112. }  

方法中建立一个核心线程数为30个，缓冲队列有10个的线程池。每个线程任务，执行时会先睡眠0.1秒，保证提交40个任务时没有任务被执行完，这样提交第41个任务是，会交给CustomRejectedExecutionHandler 类来处理。