线程池的简单理解

零、为什么要用线程池?

大量的线程会抢占cpu的资源,cpu不停的在各个线程上下文切换,上下文切换非常消耗时间。

为了避免频繁的创建和销毁线程,让创建的线程进行复用,就有了线程池的概念。
线程池里会维护一部分活跃线程,如果有需要,就去线程池里取线程使用,用完即归还到线程池里,免去了创建和销毁线程的开销,且线程池也会线程的数量有一定的限制。

一、ThreadPoolExecutor的构造方法:

线程池的应用方式有多种,ThreadPoolExecutor是其中最核心最底层的一种。

在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);
    ...
}

 

从上面的代码可以得知,ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService类,并提供了四个构造器,事实上,通过观察每个构造器的源码具体实现,发现前面三个构造器都是调用的第四个构造器进行的初始化工作。

   下面解释下一下构造器中各个参数的含义:

  • corePoolSize:核心线程池中的线程数量,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阻塞队列当中;
  • maximumPoolSize:线程池允许的最大线程数,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;
  • 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:
  • ArrayBlockingQueue :一个由数组结构组成的有界阻塞队列。
    LinkedBlockingQueue :一个由链表结构组成的有界阻塞队列。
    PriorityBlockingQueue :一个支持优先级排序的无界阻塞队列。
    DelayQueue: 一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。
    SynchronousQueue: 一个不存储元素的阻塞队列。
    LinkedTransferQueue: 一个由链表结构组成的无界阻塞队列。
    LinkedBlockingDeque: 一个由链表结构组成的双向阻塞队列。

      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。

  • 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 
TimeUnit.DAYS;               //
TimeUnit.HOURS;             //小时
TimeUnit.MINUTES;           //分钟
TimeUnit.SECONDS;           //
TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒
TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙
TimeUnit.NANOSECONDS;       //纳秒
  • handler:执行拒绝策略的对象,也就是拒绝任务处理器。线程池处于非运行状态,或者线程数量超出最大线程数量maximumPoolSize,就会对继续增加的任务进行拒绝策略。
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy: 丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。 (默认)
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:也是丢弃任务,但是不抛出异常。
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)
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:由调用线程处理该任务 
  • threadFactory
    定义如何启动一个线程,可以设置线程的名称,并且可以确定是否是后台线程等。

二、主要流程:

execute() –> addWorker() –>runWorker()

1.execute():

execute()方法是ThreadPoolExecutor的核心方法,通过这个方法可以向线程池提交一个任务,交由线程池去执行。

2.addWorker():

addWorker主要负责创建新的线程并执行任务

3.runWorker()

三、线程池的工作过程

从上图我们可以看出,当提交一个新任务到线程池时,线程池的处理流程如下:

  1. 首先线程池判断核心线程池是否已满?没满,创建一个工作线程来执行任务。满了,则进入下个流程。
  2. 其次线程池判断工作队列是否已满?没满,则将新提交的任务存储在工作队列里。满了,则进入下个流程。
  3. 最后线程池判断整个线程池是否已满?没满,则创建一个新的工作线程来执行任务,满了,则交给饱和策略来处理这个任务。

四、示例代码:

import com.bean.LocalUser;
import sun.nio.ch.ThreadPool;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;


public class ThreadPoolExecutorDemo {
    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()+",已执行完别的任务数目:"+executor.getCompletedTaskCount());
        }
        executor.shutdown();
    }

    /**
     * 内部类实现Runnable接口,重写run()方法,以此来运用线程。
     */
    static class MyTask implements  Runnable{
        private  int taskNum;

        public MyTask(int taskNum) {
            this.taskNum = taskNum;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("正在执行task"+taskNum);
            try {
                Thread.sleep(4000);

            }catch (InterruptedException e){
                  e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("结束执行task"+taskNum);
        }
    }

}

 

 参考博客:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html

posted on 2018-05-17 22:43  乐之者v  阅读(142)  评论(0编辑  收藏

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