Java线程池

原创已于 2023-07-30 12:49:14 修改 · 62 阅读

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于 2023-07-30 12:48:29 首次发布

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线程池

线程池ThreadPoolExecutor继承关系

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创建的关键参数及含义

corePoolSize：线程池中核心线程数，即使是闲置的也会存在，除非allowCoreThreadTimeOut被设置为true（需配合keepAliveTime>0使用）
maximumPoolSize：线程池中允许的最大线程数。FixedThreadPool同corePoolSize，cachedThreadPool为Integer.MAX_VALUE，SingleThread为1
keepAliveTime：非核心线程闲置后允许存活的时间，一般为0。如果allowCoreThreadTimeOut为true，闲置核心线程也会被销毁
unit：keepAliveTime的时间单位，一般为毫秒TimeUnit.MILLISECONDS
workQueue：任务队列。task被提交后未执行时保存所在的队列，类型为阻塞队列BlockingQueue，一般为LinkedBlockingQueue或ArrayBlockingQueue。
- 当小于corePoolSize的线程在执行时，task不会入队，而是创建一个新核心线程执行
- 当等于corePoolSize的核心线程在执行并且队列非满时，task会入队
- 当等于corePoolSize的核心线程在执行并且队列满并且正在执行的总线程不大于maximumPoolSize时，会创建一个新非核心线程执行
- 当队列满并且当前执行的总线程达到maximumPoolSize时，会根据rejectedExecutionHandler执行拒绝策略。
threadFactory：创建新线程的工厂类。一般使用默认的工厂类Executors.defaultThreadFactory()
rejectedExecutionHandler：当任务队列满时的拒绝策略。下为ThreadPoolExecutor中默认的四种拒绝策略。
- DiscardPolicy()：直接拒绝，不抛出异常
- DiscardOldestPolicy()：丢弃任务队列队首任务（等待时间最长的任务），将新任务加入。
- AbortPolicy()：直接拒绝，抛出RejectedExecutionException异常（默认）
- CallerRunsPolicy()：如果当前线程池没有关闭，将新任务在调用所在线程直接执行(直接调用r.run())而不是线程池调度.

线程池的种类及作用

newFixedThreadPool：创建容纳固定线程数的线程池，适用大负载的服务器

public class Executors {
    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }
}

newCachedThreadPool：创建可容纳Integer.MAX_VALUE大小的线程池，空闲线程的存货时间为60秒，提交新任务时，不会排成队列（SynchronousQueue）而是创建新的线程执行。适用小负载的服务器，避免直接使用此方法，因为其maximumPoolSize过大

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable>());
}

newSingleThreadExecutor：与fixedThreadPool相似，创建只能容纳一个线程的线程池

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
        (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

ScheduledExecutorService：创建一个可以延后一段时间或定期执行任务的线程池

// Executors
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

// ScheduledThreadPoolExecutor
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
              DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,	//10秒
              new DelayedWorkQueue());
}

newWorkStealingPool（属于ForkJoinPool）：大任务拆分（fork）成小任务，并行执行，合并（join）小任务结果。参考线程池ForkJoinPool简介

submit和execute方法有什么区别

参考Java线程池系列之execute和submit区别

submit是AbstractExecutorService的方法，而execute是顶层接口Executor的方法，由ThreadPoolExecutor实现。
submit可以接收Callable和Runnable类型的参数，execute只能接收Runnable类型的参数。submit方法内部也会调用execute方法，不过AbstractExecutorService自己没有实现而是交给ThreadPoolExecutor实现，AbstractExecutorService在调用execute前后做了一系列封装，使得submit能够接收Callable或Runnable参数并返回Future。

submit如果线程抛出异常会将异常暂存不会立即抛出，等到调用get()方法时才抛出，execute线程发生异常会立即抛出

public class Example {
    public static void diffSubmitAndExecute() throws ExecutionException, InterruptedException {

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(6);
        
        // execute会立即抛出
		executor.execute(() -> {throw new IllegalStateException("execute手动异常");});
        
        // submit在submit时不会立即抛出,而是调用get时抛出
        Future<String> res = executor.submit(() -> {
            throw new IllegalStateException("submit手动异常");
        });
        // 抛出异常
        Object o = res.get();
    }
}