Java创建线程池三种方式及自定义线程池

一、线程池

线程池的工作主要是控制运行的线程数量,把大于线程池线程数量的线程放到队列中,等到线程池有空闲线程,再从队列取出任务来执行

线程池优点:

  1. 降低资源消耗,通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗
  2. 提高响应速度,当任务到达时,任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行
  3. 提高线程的可管理性,线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控

二、创建线程池三种方式

1.Excutors.newFixedThreadPool(int)

创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待

newFixedThreadPool创建的线程池corePoolSize和maximumPoolSize值是相等的,它使用的LinkedBlockingQueue

Java创建线程池三种方式及自定义线程池_第1张图片

2.Excutors.newSingleThreadExecutor()

创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序执行

newSingleThreadExecutor创建的线程池corePoolSize和maximumPoolSize值都设置为1,它使用的LinkedBlockingQueue

Java创建线程池三种方式及自定义线程池_第2张图片

3.Excutors.newCachedThreadPool()

创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超出处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程

newCachedThreadPool将corePoolSize设置为0,将maximumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE,使用的SynchronousQueue,多余的空闲线程的存活时间60秒

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三、线程池使用

1.ThreadPoolExecutor

线程池都是通过ThreadPoolExecutor实现的

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继承关系图:

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2.线程池使用

public class PoolTest {

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
//        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
//        ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();
        try{
            for (int i = 0 ; i < 5; i++){
                threadPool.submit(()->{
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                });
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            threadPool.shutdown();
        }
    }

}

结果:

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四、线程池7大参数

1.corePoolSize:线程池中的常驻核心线程数

在创建了线程池后,当有请求任务来之后,就会安排池中的线程去执行请求任务;当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放到缓存队列当中

2.maximumPoolSize:线程池能够容纳同时执行的最大线程数,此值必须大于等于1

3.keepAliveTime:多余的空闲线程的存活时间

当前线程池数量超过corePoolSize时,当空闲时间达到keepAliveTime值时,多余空闲线程会被销毁直到只剩下corePoolSize个线程为止,默认情况下,只有当线程池大于corePoolSize时,keepAliveTime才会起作用,直到线程池中的线程数不大于corePoolSize

4.unit:keepAliveTime的单位

5.workQueue:任务队列,被提交单尚未被执行的任务

6.threadFactory:表示生成线程池中工作线程的线程工厂,用于创建线程一般用默认的即可

7.handler:拒绝策略

表示当队列满了并且工作线程大于等于线程池的最大线程数(maximumPoolSize)时, 如何来拒绝请求执行的runnable的策略

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五、线程池底层工作原理

1.在创建线程池后,等待提交过来的任务请求

2.当调用execute()方法添加一个请求任务时,线程池会做以下判断

如果正在运行的线程数量小于corePoolSize,那么马上创建线程运行这个任务

如果正在运行的线程数据大于或等于corePoolSize,那么这个任务放到队列

如果这时候队列满了且正在运行的线程数量还小于maximumPoolsize,那么还是要创建非核心线程立刻执行这个任务

如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于maximumPoolsize,那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行

3.当一个线程完成任务时,它会从队列中取下一个任务来执行

4.当一个线程无事可做超过一定的时间(keepAliveTime)时,线程池会判断:如果当前运行的线程数大于corePoolSize,那么这个线程就被停掉,所以线程池所有任务完成后它最终会收缩到corePoolSize的大小

 

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六、JDK内置的拒绝策略

拒绝策略,等待队列已经排满了,再也塞不下新任务了,同时,线程池中的max线程也到到了,无法继续为新任务服务,这时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题

内置拒绝策略均实现了RejectedExecutionHandler接口

AbortPolicy(默认):直接抛出RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行

CallerRunsPolicy:“调用者运行”一种调节机制,该策略既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将某些任务回退到调用者,从而降低新任务的流量

DiscardOldestPolicy:抛弃队列中等待最久的任务,然后把当前任务加入队列中尝试再次提交当前任务

DiscardPolicy:直接丢弃任务,不予任务处理也不抛弃异常,如果允许任务丢失,这是最好的一种方案

七、自定义线程池

因为newFixedThreadPool、newSingleThreadExecutor使用的是new LinkedBlockingQueue<>()无限长度队列,newCachedThreadPool将maximumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE,在实际生产中可能会出现问题

可以用ThreadPoolExecutor自定义线程池

public class MyThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
                2,
                5,
                1L,
                TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingQueue<>(3),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

        try {
            for(int i = 0; i < 10; i++){
                int temp = i;
                threadPool.execute(()->{
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 执行任务:" + temp);
                });
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            threadPool.shutdown();
        }
    }

}

结果:

因为要处理的线程10个,自定义线程设置corePoolSize=2,maximumPoolSize=5,workQueue大小为3,最多线程池有8个线程,再来线程便会启动拒绝策略,拒绝策略DiscardOldestPolicy,所有会抛弃队列中等待最久的任务

成功执行了8个任务,丢失了2个任务

Java创建线程池三种方式及自定义线程池_第9张图片

 

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