Java线程池（超详细）
文章目录
-
- 1. 线程池概念
- 2. JUC线程池架构
- 3. Executors创建线程的4种方法
- 4. 线程池的标准创建方式
- 5. 向线程池提交任务的两种方式
- 6. 线程池的任务调度流程
- 7. ThreadFactory（线程工厂）
- 8. 任务阻塞队列
- 9. 调度器的钩子方法
- 10. 线程池的拒绝策略
- 11. 线程池的关闭
1. 线程池概念
创建Java线程需要给线程分配堆栈内存以及初始化内存，还需要进行系统调用，频繁地创建和销毁线程会大大降低系统的运行效率，采用线程池来管理线程有以下好处：
- 提升性能：线程池能独立负责线程的创建、维护和分配
- 线程管理：每个Java线程池会保持一些基本的线程统计信息，对线程进行有效管理
2. JUC线程池架构
1. Executor
Executor提供了execute()接口来执行已提交的Runnable执行目标实例,它只有1个方法：
void execute(Runnable command)
2. ExecutorService
继承于Executor,Java异步目标任务的“执行者服务接”口，对外提供异步任务的接收服务
* @param task the task to submit
* @param <T> the type of the task's result
* @return a Future representing pending completion of the task
* @throws RejectedExecutionException if the task cannot be
* scheduled for execution
* @throws NullPointerException if the task is null
*/
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);//向线程池提交单个异步任务
//想线程池提交批量异步任务
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
3. AbstractExecutorService
抽象类，实现了ExecutorService
4. ThreadPoolExecutor
线程池实现类，继承于AbstractExecutorService，JUC线程池的核心实现类
5. ScheduledExecutorService
继承于ExecutorService。它是一个可以完成“延时”和“周期性”任务的调度线程池接口
6. ScheduledThreadPoolExecutor
继承于ThreadPoolExecutor，实现了ExecutorService中延时执行和周期执行等抽象方法
7. Executors
静态工厂类，它通过静态工厂方法返回ExecutorService、ScheduledExecutorService等线程池示例对象
3. Executors创建线程的4种方法
1. newSingleThreadExecutor创建“单线程化线程池”
package threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CreateThreadPollDemo {
public static final int SLEEP_GAP=1000;
static class TargetTask implements Runnable{
static AtomicInteger taskNo=new AtomicInteger(1);
private String taskName;
public TargetTask()
{
taskName="task-"+taskNo;
taskNo.incrementAndGet();
}
public void run()
{
System.out.println("task:"+taskName+" is doing...");
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("task:"+taskName+" end...");
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();
for(int i=0;i<3;i++)
{
pool.execute(new TargetTask());
pool.submit(new TargetTask());
}
pool.shutdown();
}
}
特点：
- 单线程化的线程池中的任务是按照提交的次序顺序执行的
- 只有一个线程的线程池
- 池中的唯一线程的存活时间是无限的
- 当池中的唯一线程正繁忙时，新提交的任务实例会进入内部的阻塞队列中，并且其阻塞队列是无界的
- 适用场景：任务按照提交次序，一个任务一个任务地逐个执行的场景
2. newFixedThreadPool创建“固定数量的线程池
package threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CreateThreadPollDemo {
public static final int SLEEP_GAP=1000;
static class TargetTask implements Runnable{
static AtomicInteger taskNo=new AtomicInteger(1);
private String taskName;
public TargetTask()
{
taskName="task-"+taskNo;
taskNo.incrementAndGet();
}
public void run()
{
System.out.println(taskName+" is doing...");
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(taskName+" end...");
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(3);//创建含有3个线程的线程池
for(int i=0;i<5;i++)
{
pool.execute(new TargetTask());
pool.submit(new TargetTask());
}
pool.shutdown();
}
}
特点：
- 如果线程数没有达到“固定数量”，每次提交一个任务线程池内就创建一个新线程，直到线程达到线程池固定的数量
- 线程池的大小一旦达到“固定数量”就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程
- 在接收异步任务的执行目标实例时，如果池中的所有线程均在繁忙状态，新任务会进入阻塞队列中（无界的阻塞队列）
适用场景：
- 需要任务长期执行的场景
- CPU密集型任务
缺点：
- 内部使用无界队列来存放排队任务，当大量任务超过线程池最大容量需要处理时，队列无限增大，使服务器资源迅速耗尽
3. newCachedThreadPool创建“可缓存线程池”
package threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CreateThreadPollDemo {
public static final int SLEEP_GAP=1000;
static class TargetTask implements Runnable{
static AtomicInteger taskNo=new AtomicInteger(1);
private String taskName;
public TargetTask()
{
taskName="task-"+taskNo;
taskNo.incrementAndGet();
}
public void run()
{
System.out.println(taskName+" is doing...");
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(taskName+" end...");
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService pool=Executors.newCachedThreadPool();
for(int i=0;i<5;i++)
{
pool.execute(new TargetTask());
pool.submit(new TargetTask());
}
pool.shutdown();
}
}
特点：
- 在接收新的异步任务target执行目标实例时，如果池内所有线程繁忙，此线程池就会添加新线程来处理任务
- 线程池不会对线程池大小进行限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小
- 如果部分线程空闲，也就是存量线程的数量超过了处理任务数量，就会回收空闲（60秒不执行任务）线程
适用场景：
- 需要快速处理突发性强、耗时较短的任务场景，如Netty的NIO处理场景、REST API接口的瞬时削峰场景
缺点：
- 线程池没有最大线程数量限制，如果大量的异步任务执行目标实例同时提交，可能会因创建线程过多而导致资源耗尽
4. newScheduledThreadPool创建“可调度线程池”
- 延时性
- 周期性
package threadpool;
import java.security.Policy;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CreateThreadPollDemo {
public static final int SLEEP_GAP=1000;
static class TargetTask implements Runnable{
static AtomicInteger taskNo=new AtomicInteger(1);
private String taskName;
public TargetTask()
{
taskName="task-"+taskNo;
taskNo.incrementAndGet();
}
public void run()
{
System.out.println(taskName+" is doing...");
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(taskName+" end...");
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ScheduledExecutorService pool=Executors.newScheduledThreadPool(2);
for(int i=0;i<2;i++)
{
pool.scheduleAtFixedRate(new TargetTask(), 0, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);
//参数1： task任务
//参数2： 首次执行任务的延迟时间
//参数3： 周期性执行的时间
//参数4： 时间单位
}
Thread.sleep(3000);//主线程睡眠时间越长 周期次数越多
pool.shutdown();
}
}
总结：Executors创建线程池的4种方法十分方便，但是构造器创建普通线程池、可调度线程池比较复杂，这些构造器会涉及大量的复杂参数，已经较少使用。
Executors创建线程池存在的问题：
- 创建固定数量线程池的问题
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
阻塞队列无界，队列很大，很有可能导致JVM出现OOM（Out Of Memory）异常，即内存资源耗尽
- 创建单线程线程池的问题
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
问题和固定数量线程池一样，阻塞队列无界
- 创建缓存线程池的问题
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
问题存在于其最大线程数量不设限上。由于其maximumPoolSize的值为Integer.MAX_VALUE（非常大），可以认为可以无限创建线程，如果任务提交较多，就会造成大量的线程被启动，很有可能造成OOM异常，甚至导致CPU线程资源耗尽
- 创建可调度线程存在的问题
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
主要问题在于线程数不设上限
总结：
- newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor： 阻塞队列无界，会堆积大量任务导致OOM(内存耗尽)
- newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool： 线程数量无上界，会导致创建大量的线程，从而导致OOM
- 建议直接使用线程池ThreadPoolExecutor的构造器
4. 线程池的标准创建方式
public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
/**
* Core pool size is the minimum number of workers to keep alive
* (and not allow to time out etc) unless allowCoreThreadTimeOut
* is set, in which case the minimum is zero.
*/
private volatile int corePoolSize;//核心线程数，即使线程空闲也不会被收回
/**
* Maximum pool size. Note that the actual maximum is internally
* bounded by CAPACITY.
*/
private volatile int maximumPoolSize;//线程的上限
/**
* Timeout in nanoseconds for idle threads waiting for work.
* Threads use this timeout when there are more than corePoolSize
* present or if allowCoreThreadTimeOut. Otherwise they wait
* forever for new work.
*/
private volatile long keepAliveTime;//线程的最大空闲时长
/**
* The queue used for holding tasks and handing off to worker
* threads. We do not require that workQueue.poll() returning
* null necessarily means that workQueue.isEmpty(), so rely
* solely on isEmpty to see if the queue is empty (which we must
* do for example when deciding whether to transition from
* SHUTDOWN to TIDYING). This accommodates special-purpose
* queues such as DelayQueues for which poll() is allowed to
* return null even if it may later return non-null when delays
* expire.
*/
private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;//任务的排队队列
private volatile ThreadFactory threadFactory;//新线程的产生方式
/**
* Handler called when saturated or shutdown in execute.
*/
private volatile RejectedExecutionHandler handler;//拒绝策略
}
1. 核心线程和最大线程数量
- corePoolSize用于设置核心（Core）线程池数量，参数maximumPoolSize用于设置最大线程数量
- 线程池接收到新任务，当前工作线程数少于corePoolSize, 即使有空闲的工作线程，也会创建新的线程来处理该请求，直到线程数达到corePoolSize
- 当前工作线程数多于corePoolSize数量，但小于maximumPoolSize数量，那么仅当任务排队队列已满时才会创建新线程
- maximumPoolSize被设置为无界值（如Integer.MAX_VALUE）时，线程池可以接收任意数量的并发任务
2. BlockingQueue
- BlockingQueue（阻塞队列）的实例用于暂时接收到的异步任务，如果线程池的核心线程都在忙，那么所接收到的目标任务缓存在阻塞队列中
3. keepAliveTime
- 空闲线程存活时间
- 用于设置池内线程最大Idle（空闲）时长（或者说保活时长）
- 超过这个时间，默认情况下Idle、非Core线程会被回收
注意：若调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，并且传入了参数true，则keepAliveTime参数所设置的Idle超时策略也将被应用于核心线程
5. 向线程池提交任务的两种方式
- execute方法
void execute(Runnable command): Executor接口中的方法 - submit方法
Future submit(Callable task);
Future submit(Runnable task, T result);
Future submit(Runnable task);
这3个submit方法都是ExecutorService接口中的方法
两种方法的区别：
- execute()方法只能接收Runnable类型的参数，而submit()方法可以接收Callable、Runnable两种类型的参数
- Callable类型的任务是可以返回执行结果的，而Runnable类型的任务不可以返回执行结果
- submit()提交任务后会有返回值，而execute()没有
- submit()方便Exception处理
1. 通过submit()返回的Future对象获取结果
package threadpool;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CreateThreadPollDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ScheduledExecutorService pool=Executors.newScheduledThreadPool(2);
Future<Integer> future=pool.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
return 123;
}
});
try {
Integer result=future.get();
System.out.println("result:"+result);//123
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
Thread.sleep(1000);
pool.shutdown();
}
}
2. 通过submit()返回的Future对象捕获异常
package threadpool;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import javax.management.RuntimeErrorException;
public class CreateThreadPollDemo {
public static final int SLEEP_GAP=1000;
static class TargetTask implements Runnable{
static AtomicInteger taskNo=new AtomicInteger(1);
String taskName;
public TargetTask()
{
taskName="task-"+taskNo;
taskNo.incrementAndGet();
}
public void run()
{
System.out.println(taskName+" is doing...");
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(taskName+" end...");
}
}
static class TargetTaskWithError extends TargetTask{
public void run()
{
super.run();//执行父类的run方法
throw new RuntimeException("Error from "+taskName);
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ScheduledExecutorService pool=Executors.newScheduledThreadPool(2);
pool.execute(new TargetTaskWithError());
Future future=pool.submit(new TargetTaskWithError());
try {
if(future.get()==null)
{
System.out.println("No Exception");
}
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
Thread.sleep(1000);
pool.shutdown();
}
}
execute()方法在启动任务执行后，任务执行过程中可能发生的异常调用者并不关心。而通过submit()方法返回的Future对象（异步执行实例），可以进行异步执行过程中的异常捕获
6. 线程池的任务调度流程
- 如果当前工作线程数量小于核心线程数量，执行器总是优先创建一个任务线程，而不是从线程队列中获取一个空闲线程
- 如果线程池中总的任务数量大于核心线程池数量，新接收的任务将被加入阻塞队列中，一直到阻塞队列已满。
- 当完成一个任务的执行时，执行器总是优先从阻塞队列中获取下一个任务，并开始执行，一直到阻塞队列为空
- 在核心线程池数量已经用完、阻塞队列也已经满了的场景下，如果线程池接收到新的任务，将会为新任务创建一个线程（非核心线程），并且立即开始执行新任务
- 在核心线程都用完、阻塞队列已满的情况下，一直会创建新线程去执行新任务，直到池内的线程总数超出maximumPoolSize。如果线程池的线程总数超过maximumPoolSize，线程池就会拒绝接收任务，当新任务过来时，会为新任务执行拒绝策略
注意点：
- 核心和最大线程数量、BlockingQueue队列等参数如果配置得不合理，可能会造成异步任务得不到预期的并发执行，造成严重的排队等待现象
- 线程池的调度器创建线程的一条重要的规则是：在corePoolSize已满之后，还需要等阻塞队列已满，才会去创建新的线程
example: 设置核心线程数量为1，阻塞队列为100，有5个任务待执行（假设极端情况下任务一直执行不接受），则只有1个任务可以被执行，其他4个任务在阻塞队列中，而不是创建新线程进行处理（阻塞队列未满）
7. ThreadFactory（线程工厂）
public interface ThreadFactory {
/**
* Constructs a new {@code Thread}. Implementations may also initialize
* priority, name, daemon status, {@code ThreadGroup}, etc.
*
* @param r a runnable to be executed by new thread instance
* @return constructed thread, or {@code null} if the request to
* create a thread is rejected
*/
Thread newThread(Runnable r);
}
- ThreadFactory是Java线程工厂接口，只有1个方法，调用ThreadFactory的唯一方法newThread()创建新线程时，可以更改所创建的新线程的名称、线程组、优先级、守护进程状态等
- 使用Executors创建新的线程池时，可以指定工厂，未指定是默认使用线程池时，也可以基于ThreadFactory（线程工厂）创建，在创建新线程池时可
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory);
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
package threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CreateThreadPollDemo {
public static final int SLEEP_GAP=1000;
static class TargetTask implements Runnable{
static AtomicInteger taskNo=new AtomicInteger(1);
String taskName;
public TargetTask()
{
taskName="task-"+taskNo;
taskNo.incrementAndGet();
}
public void run()
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+taskName+" is doing...");
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(taskName+" end...");
}
}
static class SimpleThreadFactory implements ThreadFactory{
static AtomicInteger threadNo=new AtomicInteger(1);
public Thread newThread(Runnable task) {
String threadName="simpleThread-"+threadNo;
System.out.println("创建一条线程，名字是："+threadName);
threadNo.incrementAndGet();
Thread thread=new Thread(task,threadName);
thread.setDaemon(true);
return thread;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(2,new SimpleThreadFactory());
// ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(2);
for(int i=0;i<5;i++)
{
pool.submit(new TargetTask());
}
Thread.sleep(5000);
pool.shutdown();
}
}
}
使用默认线程工厂的情况如下：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
//ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(2,new SimpleThreadFactory());
ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(2);
for(int i=0;i<5;i++)
{
pool.submit(new TargetTask());
}
Thread.sleep(5000);
pool.shutdown();
线程工厂和线程池工厂：
Executors为线程池工厂类，用于快捷创建线程池（Thread Pool）；ThreadFactory为线程工厂类，用于创建线程（Thread）
8. 任务阻塞队列
特点：在一个线程从一个空的阻塞队列中获取元素时线程会被阻塞，直到阻塞队列中有了元素；当队列中有元素后，被阻塞的线程会自动被唤醒
常见的几种阻塞队列的实现：
- ArrayBlockingQueue：是一个数组实现的有界阻塞队列（有界队列），队列中的元素按FIFO排序，ArrayBlockingQueue在创建时必须设置大小
- LinkedBlockingQueue：是一个基于链表实现的阻塞队列，按FIFO排序任务，可以设置容量（有界队列），不设置容量则默认使用Integer.Max_VALUE作为容量（无界队列）
- PriorityBlockingQueue：是具有优先级的无界队列
9. 调度器的钩子方法
三个钩子方法存在于ThreadPoolExecutor类，这3个方法都是空方法，一般会在子类中重写
protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) { }: 任务执行之前的钩子方法
protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) { }： 任务执行之后的钩子方法
protected void terminated() { }： 线程池终止时的钩子方法
package threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CreateThreadPollDemo {
public static final int SLEEP_GAP=1000;
static class TargetTask implements Runnable{
static AtomicInteger taskNo=new AtomicInteger(1);
String taskName;
public TargetTask()
{
taskName="task-"+taskNo;
taskNo.incrementAndGet();
}
public void run()
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+taskName+" is doing...");
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(taskName+" end...");
}
}
static class SimpleThreadFactory implements ThreadFactory{
static AtomicInteger threadNo=new AtomicInteger(1);
public Thread newThread(Runnable task) {
String threadName="simpleThread-"+threadNo;
System.out.println("创建一条线程，名字是："+threadName);
threadNo.incrementAndGet();
Thread thread=new Thread(task,threadName);
thread.setDaemon(true);
return thread;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService pool=new ThreadPoolExecutor(2, 4, 60,TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(2)){
@Override
protected void terminated()
{
System.out.println("调度器已停止...");
}
@Override
protected void beforeExecute(Thread t,Runnable target)
{
System.out.println("前钩执行...");
super.beforeExecute(t, target);
}
@Override
protected void afterExecute(Runnable target,Throwable t)
{
System.out.println("后钩执行...");
super.afterExecute(target, t);
}
};
for(int i=0;i<5;i++)
pool.execute(new TargetTask());
Thread.sleep(5000);
pool.shutdown();
}
}
}
10. 线程池的拒绝策略
拒绝情况：
- 线程池已经被关闭
- 工作队列已满且maximumPoolSize已满
几种常见的拒绝策略：
- AbortPolicy：拒绝策略
新任务就会被拒绝，并且抛出RejectedExecutionException异常。该策略是线程池默认的拒绝策略
- DiscardPolicy：抛弃策略
新任务就会直接被丢掉，并且不会有任何异常抛出
- DiscardOldestPolicy：抛弃最老任务策略
将最早进入队列的任务抛弃，从队列中腾出空间，再尝试加入队列(一般队头元素最老)
- CallerRunsPolicy：调用者执行策略
新任务被添加到线程池时，如果添加失败，那么提交任务线程会自己去执行该任务，不会使用线程池中的线程去执行新任务
- 自定义策略
package threadpool;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingDeque;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CreateThreadPollDemo {
public static final int SLEEP_GAP=1000;
static class TargetTask implements Runnable{
static AtomicInteger taskNo=new AtomicInteger(1);
String taskName;
public TargetTask()
{
taskName="task-"+taskNo;
taskNo.incrementAndGet();
}
public void run()
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+taskName+" is doing...");
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(taskName+" end...");
}
}
static class SimpleThreadFactory implements ThreadFactory{
static AtomicInteger threadNo=new AtomicInteger(1);
public Thread newThread(Runnable task) {
String threadName="simpleThread-"+threadNo;
System.out.println("创建一条线程，名字是："+threadName);
threadNo.incrementAndGet();
Thread thread=new Thread(task,threadName);
thread.setDaemon(true);
return thread;
}
static class CustomerIgnorePolicy implements RejectedExecutionHandler{
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-rejected; taskCount-"+executor.getTaskCount());
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
int corePoolSize=2;//核心线程数
int maximumPoolSize=4;//最大线程数
long keepAlive=10;//空闲时间
TimeUnit unit=TimeUnit.SECONDS;//时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue=new LinkedBlockingQueue<>(2);//阻塞队列
ThreadFactory factory=new SimpleThreadFactory();//自定义线程工厂
RejectedExecutionHandler policy=new CustomerIgnorePolicy();//自定义拒绝策略
ThreadPoolExecutor pool=new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAlive,unit,workQueue,factory,policy);
pool.prestartAllCoreThreads();
for(int i=0;i<11;i++)
pool.execute(new TargetTask());
Thread.sleep(5000);
pool.shutdown();
}
}
}
11. 线程池的关闭
线程池的5种状态：
// runState is stored in the high-order bits
private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;
private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;
private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;
private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;
private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;
- RUNNING: 线程池创建之后的初始状态，这种状态下可以执行任务
- SHUTDOWN：该状态下线程池不再接受新任务，但是会将工作队列中的任务执行完毕
- STOP：该状态下线程池不再接受新任务，也不会处理工作队列中的剩余任务，并且将会中断所有工作线程
- TIDYING：该状态下所有任务都已终止或者处理完成，将会执行terminated()钩子方法
- TERMINATED：执行完terminated()钩子方法之后的状态
几种状态的转换：
几种关闭线程池的方法：
- shutdown()方法
等待当前工作队列中的剩余任务全部执行完成之后，才会执行关闭，但是此方法被调用之后线程池的状态转为SHUTDOWN，线程池不会再接收新的任务
public void shutdown() {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
checkShutdownAccess();//检测权限
advanceRunState(SHUTDOWN);//设置线程池状态
interruptIdleWorkers();//中断空闲线程
onShutdown(); // 钩子函数，用于清理一些资源
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate();
}
- shutdownNow()方法
立即关闭线程池的方法，此方法会打断正在执行的工作线程，并且会清空当前工作队列中的剩余任务，返回的是尚未执行的任务
public List<Runnable> shutdownNow() {
List<Runnable> tasks;
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
checkShutdownAccess();//检测权限
advanceRunState(STOP);//设置线程池状态
interruptWorkers();//中断所有线程（工作线程以及空闲线程）
tasks = drainQueue();//丢弃工作队列中的剩余任务
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate();
return tasks;
}
- awaitTermination()方法
等待线程池完成关闭, shutdown()与shutdownNow()方法之后，用户程序都不会主动等待线程池关闭完成
public boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException {
long nanos = unit.toNanos(timeout);
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
for (;;) {
if (runStateAtLeast(ctl.get(), TERMINATED))
return true;
if (nanos <= 0)
return false;
nanos = termination.awaitNanos(nanos);
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
}
在设置的时间timeout内如果线程池完成关闭，返回true, 否则返回false
参考书籍：《Java高并发编程卷2》 尼恩