多线程与分布式 一、线程池
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初识线程池
为什么要使用线程池？
问题一：反复创建线程开销大
问题二：过多线程会占用太多内存
解决思路：
一、用少量线程 避免内存占用过多
二、让这部分线程都保持工作，且可以反复执行任务 避免生命周期的损耗
线程池的好处
- 加快响应速度
- 合理利用CPU和内存
- 统一管理
线程池适用场合
- 服务器接收到大量请求时，可以减少现场的创建和销毁次数，提高服务器性能。
- 开发中，如果需要创建5个以上的线程，就可以使用线程池进行管理。
线程池应用
创建和停止线程池
线程池构造方法的参数
| 参数名 | 类型 | 含义 |
|---|---|---|
| corePoolSize | int | 核心线程数 |
| maxPoolSize | int | 最大线程数 |
| keepAliveTime | long | 保持存活时间 |
| workQueue | BlockingQueue | 任务存储队列 |
| threadFactory | ThreadFacotry | 当线程池需要新的线程的时候，会使用threadFactory来生产新的线程 |
| Handler | RejectedExecutionHandle | 由于线程池无法接受你所提交的任务的拒绝策略 |
添加线程池规则：
举个例子：
-
线程池：核心池大小为5，最大池大小为10，队列为100.
-
因为线程中的请求最多会创建5个，然后任务将被添加到队列中，直到达到100.当队列已满时，将创建最新的线程maxPoolSize，最多到10个线程，如果再来任务，就拒绝。
增减线程的特点
- 通过设置corePoolSize和maximumPoolSIze相同，就可以创建固定大小的线程池。
- 线程池希望保持较少的线程数，并且只有在负载变得很大时才增加它。
- 通过设置maximumPoolSize为很高的值，可以允许线程池容纳任意数量的并发任务。
- 只有在队列填满时才创建多余corePoolSize的线程，如果使用的是无界队列，那么线程池就不会超过corePoolSIze。
keepAliveTime
- 如果线程池当先的线程数多于corePoolSize，那么如果多余的线程空闲时间超过keepAliveTime，它们就会被终止
ThreadFactory
- 默认使用Executors.defaultThreadFactory()
- 创建出来的线程都在同一个线程组
- 如果指定ThreadFactory，那么就可以改变线程名、线程组、优先级、是否是守护线程等。
workQueue
- 常见的队列类型：
- 直接交接：SynchronousQueue
- 无界队列：LinkedBlockingQueue （存储的任务数量无限）
- 有界队列：ArrayBlockingQueue
- 延迟队列：DelayedWorkQueue (根据时间先后做延迟)
线程池应该手动创建还是自动创建
- 手动创建更好，因为这样可以更加明确线程池的运行规则，避免资源耗尽的风险
- 正确设置线程池方法：
- 根据不同的业务场景，设置线程池参数；比如内存多大，给线程池取什么名字等等
线程池里的线程数量设置多少合适
- CPU密集型（加密、计算hash等）：最佳线程数为CPU核心数的1-2倍左右。
- 耗时IO型（读写数据库、文件、网络读写等）：最佳线程数一般会大于CPU核心数很多倍
- 线程数=CPU核心数*（1+平均等待时间/平均工作时间）
- 更精确可以压测。
对比各种线程池的特点
- newFixedTreadPool 固定线程的线程池
- 特点：用的无界队列（LinkedBlockingQueue）
- 缺点：容易造成大量内存占用，可能导致OOM(OutOfMemoryError)，因为用的是无界队列
- CachedThredPool 可缓存线程池
- 特点：具有自动回收多余线程的功能
- 原理：任务直接交给线程（因为是SynchronousQueue队列），线程不够用就创建，过多则回收。
- ScheduledThreadPool
- 特点：支持定时及周期性任务执行的线程池
- SingleThreadExecutor 单线程的线程池
- 特点：只会用唯一的工作线程来执行任务
- 原理，原理和newFixedTreadPool一样，只是线程数量被设置为1
- workStealingPool （JDK1.8加入到）
- 跟上面的线程区别挺大
- 场景：有子任务时，如递归。
- 窃取功能，空闲的线程能将别的线程中的任务取出来。
- 任务一般是不加锁的，不保证执行顺序
为什么newFixedTreadPool和SingleThreadExecutor的Queue用的LinkedBlockingQueue？
- 因为线程数已经固定了，新来任务数量无法估计，只能将阻塞队列数量设为无限。
为什么CachedThredPool的Queue用的SynchronousQueue？
- 因为CachedThredPool这种队列不需要存储，直接交给新的线程处理就行，所以用SynchronousQueue
为什么CachedThredPool的Queue用的SynchronousQueue？
- 因为DelayedWorkQueue可以根据时间先后做延迟
| Parameter | FiedThreadPool | CachedThreadPool | ScheduledThreadPool | SingleThreaded |
|---|---|---|---|---|
| corePoolSize | constructor-arg | 0 | constructor-arg | 1 |
| maxPoolSize | same as corePoolSize | Integer.MAX_VALUE | Integer.MAX_VALUE | 1 |
| keepAliveTime | 0 seconds | 60 seconds | 0 seconds | 0 seconds |
