线程池精讲
JUC-线程池问题
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要了解线程池，首先先了解一下池化技术
池化技术，提前保存大量的资源，以备不时之需以及重复使用。通俗点理解，就是实现准备好一些资源，有人要用就来这里拿，用完以后要还回来，当程序中需要频繁的进行内存申请释放，进程、线程创建销毁等操作时，通常会使用内存池、进程池、线程池技术来提升程序的性能。对连接或线程的复用，并对复用的数量、时间等进行控制，从而使得系统的性能和资源消耗达到最优状态。
参考文档
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接下来了解一下线程池
线程池（英语：thread pool）：一种线程使用模式。线程过多会带来调度开销，进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程，等待着监督管理者分配可并发执行的任务。这避免了在处理短时间任务时创建与销毁线程的代价。线程池不仅能够保证内核的充分利用，还能防止过分调度。
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那么线程池有哪些好处？
- 降低资源消耗：通过重复利用现有的线程来执行任务，避免多次创建和销毁线程。
- 提高响应速度：因为省去了创建线程这个步骤，所以在拿到任务时，可以立刻开始执行。
- 提供附加功能：线程池的可拓展性使得我们可以自己加入新的功能，比如说定时、延时来执行某些线程。
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关于线程池的创建，首先看一下JUC下Executors工具类的三大方法
查看API可知，java.util.concurrent.Executors下有三个基本的创建线程池的方法 -
ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();//单个线程
import java.util.concurrent.*;
public class Executor01 {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();//单个线程
try {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
//使用了线程池之后，使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
- ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5); //创建一个固定的线程池的大小
public class Executor02 {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5); //创建一个固定的线程池的大小
try {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
//使用了线程池之后，使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
- ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool(); //可伸缩的，可根据实际线程数进行调整
public class Executor03 {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
try {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
//使用了线程池之后，使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
这个方法的结果具有不确定性，测试的次数、线程的数量和电脑的性能都可能会对结果产生影响
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在阿里巴巴开发手册中明确表明，线程池的创建不允许使用Executor，而是使用ThreadPoolExecutor，原文如下
那么，ThreadPoolExecutor是什么呢？我们先来看一波源码
ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor(); /** * public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { * return new Executors.FinalizableDelegatedExecutorService * (new ThreadPoolExecutor(1, 1, * 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, * new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); */ ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5); /** * public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) { * return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, * 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, * new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); */ ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool(); /** * public static ExecutorService newCachedThreadPool() { * return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, //21亿 OOM溢出 * 60L, TimeUnit.SECONDS, * new SynchronousQueue<Runnable>()); */上面三组分别为Exector三大方法的源码片段，从中可以看出，三个方法都调用了ThreadPoolExecutor方法
下面来看一下ThreadPoolExecutor方法的源码
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, //核心线程池大小 int maximumPoolSize, //最大核心线程池大小 long keepAliveTime, //超时了没有人调用就会释放 TimeUnit unit, //超时单位 BlockingQueue<Runnable> workQueue, //阻塞队列 ThreadFactory threadFactory, //线程工厂，创建线程的，一般不用动 RejectedExecutionHandler handler) //拒绝策略 { if (corePoolSize < 0 || maximumPoolSize <= 0 || maximumPoolSize < corePoolSize || keepAliveTime < 0) throw new IllegalArgumentException(); if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null) throw new NullPointerException(); this.acc = System.getSecurityManager() == null ? null : AccessController.getContext(); this.corePoolSize = corePoolSize; this.maximumPoolSize = maximumPoolSize; this.workQueue = workQueue; this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime); this.threadFactory = threadFactory; this.handler = handler; }由源码可知，ThreadPoolExecutor方法中包含了7个参数，下面通过几个场景来理解这7个参数的含义
场景一：开启了2个窗口，有三个窗口是关闭的，但是候客区还没有坐满
1、int corePoolSize代表核心线程池大小，即当前场景下开通的窗口数量:2
场景二：窗口1、2满了，候客区也坐满了，但是还有人要办理业务
2、 int maximumPoolSize代表最大核心线程池大小 ，即能够开启的最大的窗口数：5
场景三：当业务都办理完毕，后续再没有人来办理业务的时候
这种场景下，在超过一定时间没有人访问的情况下，后开启的线程会被释放，回到核心线程池大小：5 -> 2
3、long keepAliveTime代表超时了没有人调用就会释放
4、TimeUnit unit代表超时单位
即超过设定的时长就会被释放掉
5、BlockingQueue workQueue代表阻塞队列，此处即候客区
6、ThreadFactory threadFactory代表线程工厂，创建线程的，一般不用动
场景四：当窗口办理人员已满，候客区已满，还有用户要办理业务
7、RejectedExecutionHandler handler //拒绝策略
拒绝策略，即当前场景下，对于再进入办理业务的人员的处理策略，共有4种拒绝策略
下面用具体的实例来演示一下
- 策略一：new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
import java.util.concurrent.*;
public class ThreadPoolExecutorTest01{
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
2, //核心线程池大小(int corePoolSize)
5, //最大核心线程池大小(int maximumPoolSize)
3, //超时了没有人调用就会释放(long keepAliveTime)
TimeUnit.SECONDS, //超时单位(TimeUnit unit)
new LinkedBlockingQueue<>(3), //阻塞队列
Executors.defaultThreadFactory(), //线程工厂
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());//银行满了，还有人进来，不处理这个人的 //抛出异常java.util.concurrent.RejectedExecutionException
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
//使用了线程池之后，使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
- 策略二：哪来的去哪里
import java.util.concurrent.*;
public class ThreadPoolExecutorTest02{
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
2, //核心线程池大小(int corePoolSize)
5, //最大核心线程池大小(int maximumPoolSize)
3, //超时了没有人调用就会释放(long keepAliveTime)
TimeUnit.SECONDS, //超时单位(TimeUnit unit)
new LinkedBlockingQueue<>(3), //阻塞队列
Executors.defaultThreadFactory(), //线程工厂
new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()); //哪来的去哪里
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
//使用了线程池之后，使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
- 策略三：队列满了，丢掉任务，不会抛出异常
import java.util.concurrent.*;
public class ThreadPoolExecutorTest03{
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
2, //核心线程池大小(int corePoolSize)
5, //最大核心线程池大小(int maximumPoolSize)
3, //超时了没有人调用就会释放(long keepAliveTime)
TimeUnit.SECONDS, //超时单位(TimeUnit unit)
new LinkedBlockingQueue<>(3), //阻塞队列
Executors.defaultThreadFactory(), //线程工厂
new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()); //队列满了，丢掉任务，不会抛出异常
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
//使用了线程池之后，使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
策略四：队列满了，尝试去和最早的竞争,不抛出异常
import java.util.concurrent.*;
public class ThreadPoolExecutorTest04{
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
2, //核心线程池大小(int corePoolSize)
5, //最大核心线程池大小(int maximumPoolSize)
3, //超时了没有人调用就会释放(long keepAliveTime)
TimeUnit.SECONDS, //超时单位(TimeUnit unit)
new LinkedBlockingQueue<>(3), //阻塞队列
Executors.defaultThreadFactory(), //线程工厂
new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()); //队列满了，尝试去和最早的竞争,不抛出异常
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
//使用了线程池之后，使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
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