java 线程池的使用

线程池的分类

在 Java 中，常用的线程池有以下几种：

1. ThreadPoolExecutor：ThreadPoolExecutor 是 Java 提供的最基本的线程池实现。它提供了丰富的参数配置，可以自定义核心线程数、最大线程数、线程空闲时间、工作队列等。

2. Executors.newFixedThreadPool：这是一个固定大小的线程池，核心线程数和最大线程数都是固定的，没有线程空闲时间限制。适用于需要控制并发线程数量的场景。

3. Executors.newCachedThreadPool：这是一个可缓存的线程池，核心线程数为0，最大线程数为 Integer.MAX_VALUE，线程空闲时间为60秒。适用于执行大量短期异步任务的场景，可以根据任务的数量自动调整线程数量。

4. Executors.newSingleThreadExecutor：这是一个单线程的线程池，核心线程数和最大线程数都为1，只有一个工作线程。适用于需要保证任务按照顺序执行的场景。

5. Executors.newScheduleThreadPool：创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行。例如延迟3秒执行。

这些线程池都是使用 Executors 类提供的静态方法创建的，它们都实现了 ExecutorService 接口，可以提交任务并管理线程池的生命周期。

除了上述常用线程池，Java 8 还引入了 ForkJoinPool，它是一种特殊的线程池，用于执行分治任务。ForkJoinPool 提供了一种基于工作窃取（work-stealing）算法的线程池实现，适用于高效执行递归并行任务。

在选择线程池时，需要根据具体的业务需求和性能要求来选择合适的线程池类型和参数配置。需要考虑任务的特性、并发量、响应时间要求以及系统资源限制等因素，进行适当的调整和优化。

线程池七大核心参数

ThreadPoolExecutor 是 Java 中用于管理线程池的类，它提供了一些核心参数用于配置线程池的行为。下面是 ThreadPoolExecutor 的七个核心参数及其通常的设置：

1. corePoolSize（核心线程数）：

   • 表示线程池中保持活动状态的线程数，即使它们处于空闲状态也不会被回收。
   • 通常根据系统资源和任务负载来设置，一般建议设置与 CPU 核心数相当或稍多一些。

2. maximumPoolSize（最大线程数）：

   • 表示线程池中允许存在的最大线程数，包括核心线程和非核心线程。
   • 通常根据系统资源和任务负载来设置，根据具体需求决定最大并发线程数。

3. keepAliveTime（线程空闲时间）：

   • 表示非核心线程的空闲时间，超过这个时间，非核心线程将被终止并从线程池中移除。
   • 通常根据任务的特性和响应时间要求来设置，以充分利用资源并避免不必要的线程创建和销毁。

4. unit（时间单位）：

   • 用于指定 keepAliveTime 的时间单位，可以是 TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS 等。

5. workQueue（工作队列）：

   • 用于存储待执行的任务的阻塞队列。
   • 可以选择不同的队列实现，如 SynchronousQueue、LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue 等，根据任务的特性和需求选择合适的队列类型。

6. threadFactory（线程工厂）：

   • 用于创建新的线程对象。
   • 可以通过自定义 ThreadFactory 实现来为线程池中的线程指定特定的名称、优先级等属性。

7. handler（拒绝策略）：

   • 当线程池已达到最大线程数并且队列已满时，用于处理新提交的任务。
   • 可以选择不同的拒绝策略，如 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy、ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy、ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy、ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy，或者自定义实现。

这些参数的具体设置需要根据实际需求和系统性能进行调优。通常，根据任务的类型、并发量、响应时间要求和系统资源限制等因素来选择合适的参数配置。对于每个参数，需要综合考虑系统的负载情况、可用资源、任务处理的特性和性能需求，进行适当的调整和优化。

线程池参数设置实例

具体的 ThreadPoolExecutor 参数设置需要根据具体的应用场景和需求进行调整，下面我给出一个例子来说明常见的参数设置。

假设我们有一个 Web 服务器应用，需要处理大量的并发请求。该应用的主要特点是，请求的处理时间较长，可能涉及到网络请求、IO 操作或复杂的计算逻辑。我们希望通过线程池来管理请求的处理，以提高并发性能和资源利用率。

在这种情况下，我们可以进行如下的 ThreadPoolExecutor 参数设置：

java

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int corePoolSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors(); // 核心线程数设置为 CPU 核心数
int maximumPoolSize = corePoolSize * 2; // 最大线程数设置为核心线程数的两倍
long keepAliveTime = 60; // 线程空闲时间设置为 60 秒
TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS; // 时间单位为秒
BlockingQueue workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(); // 使用无界队列，即 LinkedBlockingQueue
ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory(); // 使用默认的线程工厂
RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy(); // 使用默认的拒绝策略

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    corePoolSize,
    maximumPoolSize,
    keepAliveTime,
    unit,
    workQueue,
    threadFactory,
    handler
);

在这个例子中，我们将核心线程数设置为 CPU 核心数，最大线程数设置为核心线程数的两倍，以充分利用系统资源。线程空闲时间设置为 60 秒，即非核心线程在空闲 60 秒后会被终止并从线程池中移除，以避免不必要的线程创建和销毁。使用无界队列 LinkedBlockingQueue，可以无限制地存储待执行的任务。线程工厂使用默认的工厂，拒绝策略使用默认的 AbortPolicy，表示当线程池已满时，新提交的任务将会被拒绝并抛出异常。

这个例子中的参数设置只是一种常见的配置，实际的应用场景可能会有不同的需求。对于不同的应用，你可能需要根据具体情况来调整参数，例如调整核心线程数、最大线程数、队列类型和大小、线程空闲时间等，以满足你的性能和资源需求。