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  • 线程池

    1:使用场景

    我们使用线程的时候就去创建一个线程,这样实现起来非常简便,但是就会有一个问题:

    如果并发的线程数量很多,并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了,这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率,因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

    在Java中可以通过线程池来达到这样的效果。

    Java中的ThreadPoolExecutor类

    java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor类是线程池中最核心的一个类

    ThreadPoolExecutor类中提供了四个构造方法:

    public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
        .....
        public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
                BlockingQueue<Runnable> workQueue);
     
        public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
                BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory);
     
        public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
                BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler);
     
        public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);
        ...
    }

    ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService,AbstractExecutorService是一个抽象类,它实现了ExecutorService接口,而ExecutorService又是继承了Executor接口。

    线程池总结:

           1)首先,要清楚corePoolSize和maximumPoolSize的含义;

      2)其次,要知道Worker是用来起到什么作用的;

      3)要知道任务提交给线程池之后的处理策略,这里总结一下主要有4点:

    • 如果当前线程池中的线程数目小于corePoolSize,则每来一个任务,就会创建一个线程去执行这个任务;
    • 如果当前线程池中的线程数目>=corePoolSize,则每来一个任务,会尝试将其添加到任务缓存队列当中,若添加成功,则该任务会等待空闲线程将其取出去执行;若添加失败(一般来说是任务缓存队列已满),则会尝试创建新的线程去执行这个任务;
    • 如果当前线程池中的线程数目达到maximumPoolSize,则会采取任务拒绝策略进行处理;
    • 如果线程池中的线程数量大于 corePoolSize时,如果某线程空闲时间超过keepAliveTime,线程将被终止,直至线程池中的线程数目不大于corePoolSize;如果允许为核心池中的线程设置存活时间,那么核心池中的线程空闲时间超过keepAliveTime,线程也会被终止。

    .线程池中的线程初始化

      默认情况下,创建线程池之后,线程池中是没有线程的,需要提交任务之后才会创建线程。

      在实际中如果需要线程池创建之后立即创建线程,可以通过以下两个方法办到:

    • prestartCoreThread():初始化一个核心线程;
    • prestartAllCoreThreads():初始化所有核心线程
    public class Test {
         public static void main(String[] args) {   
             ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 200, TimeUnit.MILLISECONDS,
                     new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5));
              
             for(int i=0;i<15;i++){
                 MyTask myTask = new MyTask(i);
                 executor.execute(myTask);
                 System.out.println("线程池中线程数目:"+executor.getPoolSize()+",队列中等待执行的任务数目:"+
                 executor.getQueue().size()+",已执行玩别的任务数目:"+executor.getCompletedTaskCount());
             }
             executor.shutdown();
         }
    }
     
     
    class MyTask implements Runnable {
        private int taskNum;
         
        public MyTask(int num) {
            this.taskNum = num;
        }
         
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("正在执行task "+taskNum);
            try {
                Thread.currentThread().sleep(4000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("task "+taskNum+"执行完毕");
        }
    }

    运行结果:

    正在执行task 0
    线程池中线程数目:1,队列中等待执行的任务数目:0,已执行玩别的任务数目:0
    线程池中线程数目:2,队列中等待执行的任务数目:0,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 1
    线程池中线程数目:3,队列中等待执行的任务数目:0,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 2
    线程池中线程数目:4,队列中等待执行的任务数目:0,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 3
    线程池中线程数目:5,队列中等待执行的任务数目:0,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 4
    线程池中线程数目:5,队列中等待执行的任务数目:1,已执行玩别的任务数目:0
    线程池中线程数目:5,队列中等待执行的任务数目:2,已执行玩别的任务数目:0
    线程池中线程数目:5,队列中等待执行的任务数目:3,已执行玩别的任务数目:0
    线程池中线程数目:5,队列中等待执行的任务数目:4,已执行玩别的任务数目:0
    线程池中线程数目:5,队列中等待执行的任务数目:5,已执行玩别的任务数目:0
    线程池中线程数目:6,队列中等待执行的任务数目:5,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 10
    线程池中线程数目:7,队列中等待执行的任务数目:5,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 11
    线程池中线程数目:8,队列中等待执行的任务数目:5,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 12
    线程池中线程数目:9,队列中等待执行的任务数目:5,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 13
    线程池中线程数目:10,队列中等待执行的任务数目:5,已执行玩别的任务数目:0
    正在执行task 14
    task 3执行完毕
    task 0执行完毕
    task 2执行完毕
    task 1执行完毕
    正在执行task 8
    正在执行task 7
    正在执行task 6
    正在执行task 5
    task 4执行完毕
    task 10执行完毕
    task 11执行完毕
    task 13执行完毕
    task 12执行完毕
    正在执行task 9
    task 14执行完毕
    task 8执行完毕
    task 5执行完毕
    task 7执行完毕
    task 6执行完毕
    task 9执行完毕

    从执行结果可以看出,当线程池中线程的数目大于5时,便将任务放入任务缓存队列里面,当任务缓存队列满了之后,便创建新的线程。如果上面程序中,将for循环中改成执行20个任务,就会抛出任务拒绝异常了。

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