java并发-线程池

java并发-线程池

线程池的介绍

Java线程池表示一组等待工作并多次重用的工作线程。在线程池的情况下，创建了一组固定大小的线程。服务提供者从线程池中拉出一个线程并分配一个作业。完成作业后，线程再次包含在线程池中。

使用线程池可以节省多线程应用程序中的资源，同时加快响应速度。线程池还可以指定线程的数量，避免线程过多

对每个任务都开一个线程的情况：

public class OneThread {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread thread = new Thread(new Task());
            thread.start();
        }
        
    }

    static class Task implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("finished");
        }
    }
}

/*
* finished
finished
finished
finished
finished
finished
finished
finished
finished
finished

Process finished with exit code 0

* */

这样开销太大，同时过多的线程会占用太多的内存

创建和停止线程池

构造函数参数

corePollSize和maxPollSize

corePollSize：核心线程数，线程池在完成初始化之后，默认情况下线程池中没有任何线程，线程池会等待有任务时，再创建新线程执行任务

maxPollSize：线程池有可能会在核心线程数的基础上，额外增加一些线程，但是新增加的线程有数量上限，就是maxPollSize

添加线程规则

1. 如果线程数小于corePoolSize，即使其他工作线程处于空闲状态，也会创建以恶搞新线程来执行
   新任务
2. 如果线程数大于等于corePoolSize，小于maxmumPoolSize，将任务放入队列(workQueue)
3. 如果队列已满，线程数小于maxmumPoolSize，创建一个新线程来执行任务
4. 如果队列已满，线程数大于等于maxPollSize，就会拒绝任务

• 如果设置corePollSize和maxPollSize相同，就可以创建固定大小的线程池
• 线程池希望保持较少的线程数，只有在负载变得很大的时候才会增加线程
• 通过设置maxPollSize为很高的值，就可以允许线程池容纳任意数量的并发任务
• 只有队列满的时候才会创建多于corePollSize的线程，如果队列无界，那么线程数就不会超过corePollSize

keepAliveTime

如果线程池当前的线程数多于corePollSize，多余的线程空闲时间超过keepAliveTime就会被终止

ThreadFactory

新的线程是由ThreadFactory创建的，默认创建出来的线程都在一个线程组，优先级为NORM_PRIORITY，不是守护线程

如果是自己指定ThreadFactory，就可以改变线程名、线程组、优先级以及是否是守护线程

workQueue

三种常见的队列：

1. 直接交换：SynchronousQueue
2. 无界队列：LinkedBlockingQueue
3. 有界队列：ArrayBlockingQueue

创建线程池

• newFixedThreadPool

使用LinkedBlockingQueue

传进去的LinkedBlockingQueue没有容量上限。当请求越来越多，并且没有及时处理完毕时，会占用大量内存，可能会导致OOM

• newSingleThreadExcetor
• 使用LinkedBlockingQueue

和newFixedThreadPool的原理基本一致，只是将线程数设置为了1，也会导致和newFixedThreadPool相同的内存问题

• newCachedThreadPool

使用SynchronousQueue

可缓存线程，无界线程池，具有回收多余线程的功能

corePollSize被设置为Integer.MAX_VALUE，这会导致创建非常多的线程，可能会导致OOM

• newScheduledTheadPool

使用DelayedWorkQueue

支持定时、周期性执行任务

线程数量的设定

• CPU密集型(加密、计算hash)：最佳线程数为CPU核心数的1-2倍
• 耗时IO型(读写数据库、文件、网络读写)：最佳线程数一般大于CPU核心数很多倍，因为CPU的速度大于外设的速度，会产生空闲。要以JVM线程监控繁忙情况为依据
• 线程数=CPU核心数*(1+平均等待时间 / 平均工作时间)

停止线程池

• shutdown

执行之后，会将线程池存在的任务以及队列中等待的任务都执行完毕再停止，同时再有新任务时直接拒绝

• isShutdown

会返回一个布尔值，告诉我们线程池是不是已经停止了(是不是进入停止的状态了而不是完全停止)

• isTerminated

会返回一个布尔值，告诉我们线程池是不是完全停止了

• awaitTermination

这个方法不是停止线程的。是等待一段时间，在这段时间内，如果线程停止了，就返回true，否则，返回false

• shutdownNow

立刻停止线程池。对于正在执行的线程，会进行interrupt；对于还在队列中等待的线程会直接返回

如果不了解interrupt，可以去看我写的这一篇文章：java多线程-线程的停止【interrupt】_java多线程interrupt_健鑫.的博客-CSDN博客

任务的拒绝(学习一下是如何拒绝的，用到生活中 doge)

拒绝的时机

1. 当Executor关闭时，提交的新任务会被拒绝
2. 当Executor对最大线程和工作队列的容量使用有限边界并饱和时会拒绝

拒绝的策略

• AbortPolicy

抛出异常

• DiscardPolicy

直接把任务仍了，不会通知，所以你不知道任务得没得到处理

• DiscardOldestPolicy

将队列中最老的任务丢弃

• CallerRunsPolicy

谁提交的任务谁跑，让提交任务的线程去执行(老子没空，你牛逼你自己来)