ThreadPool线程池

    科技2024-03-14  88

    ThreadPool线程池

    为什么要用线程池线程池如何使用编码实现: 线程池7大重要参数线程池底层工作原理 线程池用哪个?生产中如设置合理参数线程池的拒绝策略在工作中单一的/固定数的/可变的三种创建线程池的方法哪个用的多?超级大坑 代码

    为什么要用线程池

    例子:10年前单核CPU电脑,假的多线程,像马戏团小丑玩多个球,CPU需要来回切换。现在是多核电脑,多个线程各自跑在独立的CPU上,不用切换,效率高。

    线程池的优势: 线程池做的工作只要是控制运行的线程数量,处理过程中将任务放入队列,然后在线程创建后启动这些任务,如果线程数量超过了最大数量,超出数量的线程排队等候,等其他线程执行完毕,再从队列中取出任务来执行。

    它的主要特点为:线程复用;控制最大并发数;管理线程。

    第一: 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销耗。 第二: 提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。 第三: 提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会销耗系统资源,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。

    线程池如何使用

    架构说明: Java中的线程池是通过Executor框架实现的,该框架中用到了Executor,Executors,ExecutorService,ThreadPoolExecutor这几个类。

    编码实现:

    Executors.newFixedThreadPool(int)

    执行长期任务性能好,创建一个线程池, 一池有N个固定的线程,有固定线程数的线程

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

    public static ExecutorService newFixedThreadPool (int nThreads){ return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); }

    Executors.newSingleThreadExecutor()

    一个任务一个任务的执行,一池一线程

    newSingleThreadExecutor 创建的线程池corePoolSize和maximumPoolSize值都是1,它使用的是LinkedBlockingQueue

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor () { return new FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor( 1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }

    Executors.newCachedThreadPool()

    执行很多短期异步任务,线程池根据需要创建新线程, 但在先前构建的线程可用时将重用它们。可扩容,遇强则强

    newCachedThreadPool创建的线程池将corePoolSize设置为0,将maximumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE,它使用的是SynchronousQueue,也就是说来了任务就创建线程运行,当线程空闲超过60秒,就销毁线程。

    public static ExecutorService newCachedThreadPool () { return new ThreadPoolExecutor( 0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>()); }

    线程池7大重要参数

    部分源代码:

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) { if (corePoolSize < 0 || maximumPoolSize <= 0 || maximumPoolSize < corePoolSize || keepAliveTime < 0) throw new IllegalArgumentException(); if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null) throw new NullPointerException(); this.corePoolSize = corePoolSize; this.maximumPoolSize = maximumPoolSize; this.workQueue = workQueue; this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime); this.threadFactory = threadFactory; this.handler = handler; }

    1、corePoolSize:线程池中的常驻核心线程数

    2、maximumPoolSize:线程池中能够容纳同时 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 当前池中线程数量超过corePoolSize时,当空闲时间 达到keepAliveTime时,多余线程会被销毁直到 只剩下corePoolSize个线程为止

    4、unit:keepAliveTime的单位

    5、workQueue:任务队列,被提交但尚未被执行的任务

    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

    线程池底层工作原理

    1、在创建了线程池后,开始等待请求。 2、当调用execute()方法添加一个请求任务时,线程池会做出如下判断:        2.1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;         2.2如果正在运行的线程数量大于或等于corePoolSize,那么将这个任务放入队列;         2.3如果这个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运行这个任务;        2.4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。 所以线程池的所有任务完成后,它最终会收缩到corePoolSize的大小。

    验证从core扩容到maximum后,立即运行当前到达的任务,而不是队列中的

    图解示例:

    corePoolSize:当天上班的人 maximumPoolSize:加班的人 keepAliveTime:如果客流量下去了,在该时间内没多余的人来,加班的人就可以溜了 unit:上面时间的单位 workQueue:等候区 threadFactory:一些默认配置,比如每个银行都会有一个大堂经理,饮水机等等 handler:加班窗口和核心窗口都有人在办理业务,等候区也满了,大堂经理就会拒绝你进入,handler就是拒绝你的方式,是叫你滚,还是给你叫你约个时间再过来

    线程池用哪个?生产中如设置合理参数

    线程池的拒绝策略

    是什么 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线程也达到了,无法继续为新任务服务。这个是时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。

    JDK内置的拒绝策略

    AbortPolicy(默认)CallerRunsPolicyDiscardOldestPolicyDiscardPolicy直接抛出RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行“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。抛弃队列中等待最久的任务,然后把当前任务加人队列中尝试再次提交当前任务。该策略默默地丢弃无法处理的任务,不予任何处理也不抛出异常。如果允许任务丢失,这是最好的一种策略。

    以上内置拒绝策略均实现了RejectedExecutionHandle接口

    在工作中单一的/固定数的/可变的三种创建线程池的方法哪个用的多?超级大坑

    答案是一个都不用,我们工作中只能使用自定义的

    Executors中JDK已经给你提供了,为什么不用?

    如何自定义 见下面的代码

    代码

    package cduck.cn; import java.util.concurrent.*; public class MyThreadPoolDemo { public static void main(String[] args) { //电脑CPU数量 System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors()); //一池5个工作线程。类似一个银行有5个受理窗口 // ExecutorService threadPool= Executors.newFixedThreadPool(5); // 一池1个工作线程,类似一个银行有1个受理窗口 // ExecutorService threadPool= Executors.newSingleThreadExecutor(); //一池N个工作线程,类似一个银行N个窗口--自动扩容 // ExecutorService threadPool= Executors.newCachedThreadPool(); //自定义的线程池 ExecutorService threadPool= new ThreadPoolExecutor( 2, 5, 2L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(3), Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() ); try{ //模拟银行有10个顾客来办理银行业务,目前池子里有5个工作人员提供服务 for (int i=0;i<20;i++){ threadPool.execute(()->{ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 办理业务"); }); // TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); }finally { threadPool.shutdown(); } } }
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