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  • java线程池

    多线程实践分页查询

    多线程是个好东西，用好了可以对性能提升很大。之前写了一分页查询的页面，大致的模型是这样的：

    希望对A进行分页查询，但是又想把B，C，D，E的信息也带出来，最开始是没有用多线程，强行查询除了A的List，然后遍历A中的元素，依次查询出对应的B，C，D和E。当时看了一下请求时间大概有700~800ms，确实是肉眼可见的慢。然后想着不行，还是用多线程优化一下吧，然后把查询和A关联的表的信息任务划分一下，交给不同的线程处理，组装数据完毕之后，主线程把最后的List返回到前台。最后的查询时间降低到160ms左右。

    为什么需要用线程池

    如果不使用线程池的话，大概率使用线程的方式是这样的：

    每次使用线程的时候，都要出创建一个线程的实例，最后用完了之后还要销毁它，线程在Linux也叫轻量级进行，虽然有个轻量级前缀，但是它的创建和销毁也是比较消耗系统资源的。想象一下一次创建几十个线程，使用完了在销毁；然后在创建十几个线程，再销毁，这个性能损耗就很客观了（这个暂时是吓唬你的，因为我还没有测过）。除了创建和销毁线程的开销之外，活动的线程也消耗系统资源。在一个 JVM 里创建太多的线程可能会导致系统由于过度消耗内存而用完内存或"切换过度"。

    线程池的好处：

    • 实现了线程的重用，降低因为重复创建线程而带来的开销
    • 任务来到的时候马上就有线程可用，消除了线程创建所带来的延迟，响应更快

    这种设计思想在很多地方是可以见到的：

    • Integer的享元设计模式
    • 数据库的连接池

    都是基于性能的考量。

    java的线程和操作系统中进程的关系？

    这个先留着......

    java中的线程池

    已经看博客的时候经常会看到java中有四种线程池：

    但是今天去看了下java.util.concurrent.Executors的源码，发现了好像不止这四种呀，然后网上看了下有七种！

    • newCachedThreadPool ：创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
    • newFixedThreadPool：创建一个固定数目的、可重用的线程池。
    • newScheduledThreadPool：创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
    • newSingleThreadExecutor：创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
    • newSingleThreadScheduledExcutor：创建一个单例线程池，定期或延时执行任务。
    • newWorkStealingPool：创建持有足够线程的线程池来支持给定的并行级别，并通过使用多个队列，减少竞争，它需要穿一个并行级别的参数，如果不传，则被设定为默认的CPU数量。
    • ForkJoinPool：支持大任务分解成小任务的线程池，这是Java8新增线程池，通常配合ForkJoinTask接口的子类RecursiveAction或RecursiveTask使用。

    线程池的创建

    其中有好几种都是通过类java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor创建出来的，而它又有好几种构造方法，这里挑一个典型的来分析一下：

    1 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
2                           int maximumPoolSize,
3                           long keepAliveTime,
4                           TimeUnit unit,
5                           BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
6     this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
7          Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
8 }

    参数解释：

    • corePoolSize：一直保留在线程池中的线程数量，即使它们是空闲的也会赖着不走，除非你设置了allowCoreThreadTimeOut
    • maximumPoolSize：在线程池中允许最大的线程数量
    • keepAliveTime：当线程池中的线程数量比核心多的时候，这个时间是空闲着等待新任务的最长时间，一旦超过这个时间多的线程就会被回收掉
    • unit：keepAliveTime的时间单位
    • workQueue：让还没有分配线程执行的任务进入等待队列，只有当Runnable任务通过execute方法提交之后才会进入队列
    • threadFactory：executor用于创建新线程的工厂
    • handler：当执行受阻之后采取的策略

    corePoolSize

    核心池的大小，这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，而是等待有任务到来才创建线程去执行任务，除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，从这2个方法的名字就可以看出，是预创建线程的意思，即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中。

    maximumPoolSize

    线程池最大线程数，这个参数也是一个非常重要的参数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；

    keepAliveTime

    表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize，即当线程池中的线程数大于corePoolSize时，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0；

    unit

    参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性：

    1 TimeUnit.DAYS; //天
2 TimeUnit.HOURS; //小时
3 TimeUnit.MINUTES; //分钟
4 TimeUnit.SECONDS; //秒
5 TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒
6 TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙
7 TimeUnit.NANOSECONDS; //纳秒

     workQueue

    一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响，一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：

    1 ArrayBlockingQueue
2 LinkedBlockingQueue
3 SynchronousQueue

    ArrayBlockingQueue和PriorityBlockingQueue使用较少，一般使用LinkedBlockingQueue和Synchronous。线程池的排队策略与BlockingQueue有关。

    threadFactory

    线程工厂，主要用来创建线程；

    handler

    表示当拒绝处理任务时的策略，有以下四种取值：

    1 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。 
2 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:也是丢弃任务，但是不抛出异常。 
3 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
4 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:由调用线程处理该任务

    java中线程池类、接口和方法

    查看相关的源码之后，画出如下的类图：

    路子还是一样的：先是顶层接口，衍生接口，抽象类，实现类，工具类；这些接口或者类中的方法看一下就知道啥意思，但是内部的原理还要看下源码才能明白。

    接下来从以下几方面研究一下线程池：

    1. 线程池状态
    2. 任务的执行
    3. 线程池中的线程初始化
    4. 任务缓存队列及排队策略
    5. 任务拒绝策略
    6. 线程池的关闭
    7. 线程池容量的动态调整

    线程池状态

    使用线程池的时候如何阻塞主线程，使线程池中的线程处理完任务之后，主线程接着执行？

    如何设计一个线程池？

    如何使线程池更加高效？

    有哪些开源的线程池实现？

    如何确定线程池中线程的数量？

    参考

    • https://blog.csdn.net/a369414641/article/details/48342253
    • https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html
    • https://www.cnblogs.com/YFYkuner/p/5178684.html
    • https://baike.baidu.com/item/MVCC/6298019
    • https://www.cnblogs.com/chenpingzhao/p/5065316.html
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/tuhooo/p/9527062.html
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