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  • 线程池ThreadPoolExecutor使用简介

    一、简介
    线程池类为 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor,常用构造方法为:

    ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,
    long keepAliveTime, TimeUnit unit,
    BlockingQueue<Runnable> workQueue,
    RejectedExecutionHandler handler)
    corePoolSize: 线程池维护线程的最少数量
    maximumPoolSize:线程池维护线程的最大数量
    keepAliveTime: 线程池维护线程所允许的空闲时间
    unit: 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
    workQueue: 线程池所使用的缓冲队列
    handler: 线程池对拒绝任务的处理策略

    一个任务通过 execute(Runnable)方法被添加到线程池,任务就是一个 Runnable类型的对象,任务的执行方法就是 Runnable类型对象的run()方法。

    当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时:

    如果此时线程池中的数量小于corePoolSize,即使线程池中的线程都处于空闲状态,也要创建新的线程来处理被添加的任务。
    如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize,但是缓冲队列 workQueue未满,那么任务被放入缓冲队列。
    如果此时线程池中的数量大于corePoolSize,缓冲队列workQueue满,并且线程池中的数量小于maximumPoolSize,建新的线程来处理被添加的任务。
    如果此时线程池中的数量大于corePoolSize,缓冲队列workQueue满,并且线程池中的数量等于maximumPoolSize,那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。

    也就是:处理任务的优先级为:
    核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize,如果三者都满了,使用handler处理被拒绝的任务。

    当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。这样,线程池可以动态的调整池中的线程数。

    unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性:
    NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。

    workQueue我常用的是:java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue

    handler有四个选择:
    ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
    抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
    ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
    重试添加当前的任务,他会自动重复调用execute()方法
    ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
    抛弃旧的任务
    ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
    抛弃当前的任务

    二、一般用法举例
    Java代码  收藏代码
    1. package demo;  
    2.   
    3. import java.io.Serializable;  
    4. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  
    5. import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  
    6. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
    7.   
    8. public class TestThreadPool2  
    9. {  
    10.     private static int produceTaskSleepTime = 2;  
    11.     private static int produceTaskMaxNumber = 10;  
    12.   
    13.     public static void main(String[] args)  
    14.     {  
    15.         // 构造一个线程池  
    16.         ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(243, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),  
    17.                 new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());  
    18.   
    19.         for (int i = 1; i <= produceTaskMaxNumber; i++)  
    20.         {  
    21.             try  
    22.             {  
    23.                 // 产生一个任务,并将其加入到线程池  
    24.                 String task = "task@ " + i;  
    25.                 System.out.println("put " + task);  
    26.                 threadPool.execute(new ThreadPoolTask(task));  
    27.   
    28.                 // 便于观察,等待一段时间  
    29.                 Thread.sleep(produceTaskSleepTime);  
    30.             }  
    31.             catch (Exception e)  
    32.             {  
    33.                 e.printStackTrace();  
    34.             }  
    35.         }  
    36.     }  
    37. }  
    38.   
    39. /** 
    40.  * 线程池执行的任务 
    41.  */  
    42. class ThreadPoolTask implements Runnable, Serializable  
    43. {  
    44.     private static final long serialVersionUID = 0;  
    45.     private static int consumeTaskSleepTime = 2000;  
    46.     // 保存任务所需要的数据  
    47.     private Object threadPoolTaskData;  
    48.   
    49.     ThreadPoolTask(Object tasks)  
    50.     {  
    51.         this.threadPoolTaskData = tasks;  
    52.     }  
    53.   
    54.     public void run()  
    55.     {  
    56.         // 处理一个任务,这里的处理方式太简单了,仅仅是一个打印语句  
    57.         System.out.println(Thread.currentThread().getName());  
    58.         System.out.println("start .." + threadPoolTaskData);  
    59.   
    60.         try  
    61.         {  
    62.             // //便于观察,等待一段时间  
    63.             Thread.sleep(consumeTaskSleepTime);  
    64.         }  
    65.         catch (Exception e)  
    66.         {  
    67.             e.printStackTrace();  
    68.         }  
    69.         threadPoolTaskData = null;  
    70.     }  
    71.   
    72.     public Object getTask()  
    73.     {  
    74.         return this.threadPoolTaskData;  
    75.     }  
    76. }  


    说明:
    1、在这段程序中,一个任务就是一个Runnable类型的对象,也就是一个ThreadPoolTask类型的对象。
    2、一般来说任务除了处理方式外,还需要处理的数据,处理的数据通过构造方法传给任务。
    3、在这段程序中,main()方法相当于一个残忍的领导,他派发出许多任务,丢给一个叫 threadPool的任劳任怨的小组来做。
    这个小组里面队员至少有两个,如果他们两个忙不过来,任务就被放到任务列表里面。
    如果积压的任务过多,多到任务列表都装不下(超过3个)的时候,就雇佣新的队员来帮忙。但是基于成本的考虑,不能雇佣太多的队员,至多只能雇佣 4个。
    如果四个队员都在忙时,再有新的任务,这个小组就处理不了了,任务就会被通过一种策略来处理,我们的处理方式是不停的派发,直到接受这个任务为止(更残忍!呵呵)。
    因为队员工作是需要成本的,如果工作很闲,闲到 3SECONDS都没有新的任务了,那么有的队员就会被解雇了,但是,为了小组的正常运转,即使工作再闲,小组的队员也不能少于两个。
    4、通过调整 produceTaskSleepTime和 consumeTaskSleepTime的大小来实现对派发任务和处理任务的速度的控制,改变这两个值就可以观察不同速率下程序的工作情况。
    5、通过调整4中所指的数据,再加上调整任务丢弃策略,换上其他三种策略,就可以看出不同策略下的不同处理方式。
    6、对于其他的使用方法,参看jdk的帮助,很容易理解和使用。


    另一个例子:
    Java代码  收藏代码
    1. package demo;  
    2.   
    3. import java.util.Queue;  
    4. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  
    5. import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  
    6. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
    7.   
    8. public class ThreadPoolExecutorTest  
    9. {  
    10.   
    11.     private static int queueDeep = 4;  
    12.   
    13.     public void createThreadPool()  
    14.     {  
    15.         /*   
    16.          * 创建线程池,最小线程数为2,最大线程数为4,线程池维护线程的空闲时间为3秒,   
    17.          * 使用队列深度为4的有界队列,如果执行程序尚未关闭,则位于工作队列头部的任务将被删除,   
    18.          * 然后重试执行程序(如果再次失败,则重复此过程),里面已经根据队列深度对任务加载进行了控制。   
    19.          */   
    20.         ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(243, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(queueDeep),  
    21.                 new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());  
    22.   
    23.         // 向线程池中添加 10 个任务  
    24.         for (int i = 0; i < 10; i++)  
    25.         {  
    26.             try  
    27.             {  
    28.                 Thread.sleep(1);  
    29.             }  
    30.             catch (InterruptedException e)  
    31.             {  
    32.                 e.printStackTrace();  
    33.             }  
    34.             while (getQueueSize(tpe.getQueue()) >= queueDeep)  
    35.             {  
    36.                 System.out.println("队列已满,等3秒再添加任务");  
    37.                 try  
    38.                 {  
    39.                     Thread.sleep(3000);  
    40.                 }  
    41.                 catch (InterruptedException e)  
    42.                 {  
    43.                     e.printStackTrace();  
    44.                 }  
    45.             }  
    46.             TaskThreadPool ttp = new TaskThreadPool(i);  
    47.             System.out.println("put i:" + i);  
    48.             tpe.execute(ttp);  
    49.         }  
    50.   
    51.         tpe.shutdown();  
    52.     }  
    53.   
    54.     private synchronized int getQueueSize(Queue queue)  
    55.     {  
    56.         return queue.size();  
    57.     }  
    58.   
    59.     public static void main(String[] args)  
    60.     {  
    61.         ThreadPoolExecutorTest test = new ThreadPoolExecutorTest();  
    62.         test.createThreadPool();  
    63.     }  
    64.   
    65.     class TaskThreadPool implements Runnable  
    66.     {  
    67.         private int index;  
    68.   
    69.         public TaskThreadPool(int index)  
    70.         {  
    71.             this.index = index;  
    72.         }  
    73.   
    74.         public void run()  
    75.         {  
    76.             System.out.println(Thread.currentThread() + " index:" + index);  
    77.             try  
    78.             {  
    79.                 Thread.sleep(3000);  
    80.             }  
    81.             catch (InterruptedException e)  
    82.             {  
    83.                 e.printStackTrace();  
    84.             }  
    85.         }  
    86.     }  
    87. }  
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