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线程池
线程缺点:
- 线程的创建它会开辟本地方法栈、虚拟机栈、程序计数器成为线程私有的内存,同时销毁的时候需要销毁以上3个区域,因此频繁的创建和销毁比较消耗系统资源
- 在任务量远远大于线程可以处理的任务量的时候,并不能友好拒绝任务
1.定义
使用池化技术来管理线程和使用线程的方式
线程池有两个重要对象:
- 线程
- 工作队列(默认:Integer 最大值)
2.优点
- 可以避免频繁的创建和销毁线程
- 可以更好的管理线程的个数和资源的个数
- 线程池拥有更多的功能,比如线程池可以进行定时任务的执行
- 线程池可以更友好的拒绝不能处理的任务
3.线程池的使用
3.1创建(分为七种):
1.创建固定个数的线程池
//创建一个固定个数的线程池
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
//执行任务
for (int i = 0; i <2 ; i++) {//创建线程个数为实际应用来加载的
executorService.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("线程名:"+Thread.currentThread().getName());
}
});
}
2.创建带缓存的线程池
//创建带缓存的线程池
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executorService.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("线程名:"+Thread.currentThread().getName());
}
});
}
使用场景: 短期有大量任务的时候使用CachedThreadPool
3.创建执行定时任务的线程池
方法1:
//执行定时任务的线程池
ScheduledExecutorService scheduledExecutorService
=Executors.newScheduledThreadPool(2);
System.out.println("设置定时任务:"+new Date());
//执行定时任务
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("执行任务:"+new Date());
}
},1,3, TimeUnit.SECONDS);
运行结果
第一个参数:线程执行的任务 Runnable
第二个参数:延迟一段时间执行
第三个参数:定时任务执行的频率
第四个参数:配合参数2和参数3一起使用,
方法2:
scheduledExecutorService.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("执行任务:"+new Date());
}
},1,TimeUnit.SECONDS);
schedule只会执行一次
运行结果:
方法3:
scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("执行任务:"+new Date());
}
},1,3,TimeUnit.SECONDS);
运行结果:
参数和方法1相同
两者的区别:
代码1:
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("执行任务:"+new Date());
}
},1,3, TimeUnit.SECONDS);
运行结果:
代码2:
scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("执行任务:"+new Date());
}
},1,3,TimeUnit.SECONDS);
运行结果:
观察上面两个代码就可以知道两者区别:
- scheduleAtFixedRate:以上次任务开始时间加上时间间隔作为下一次任务的开始时间
- scheduleWithFixedDelay:以上次任务结束时间加上时间间隔作为下一次任务的开始时间
方法4:创建单个执行定时任务的线程池
//创建单个执行任务的线程池
ScheduledExecutorService scheduledExecutorService =
Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
System.out.println("设置定时任务:"+new Date());
scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("执行任务:"+new Date());
}
},1,3,TimeUnit.SECONDS);
方法5:创建单个线程池
//创建单个线程池
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executorService.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("线程名:"+Thread.currentThread().getName());
}
});
}
运行结果:
经典面试题:创建单个线程池有什么用?
- 可以避免频繁创建和销毁线程带来的性能开销
- 有任务队列可以存储多余的任务
- 当有大量任务不能处理时,可以友好的执行拒绝策略
- 线程池可以更好的管理任务
以上方法在JDK8之前,以下方法在JDK8之后的版本才能使用
方法6:创建一个异步根据CPU生产的线程池
根据当前工作环境(硬件CPU核数和任务量)生成对应个数的线程池,并且是异步执行
ExecutorService executorService=Executors.newWorkStealingPool();
//创建一个异步根据CPU生产的线程池
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
executorService.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("线程名:"+Thread.currentThread().getName());
}
});
//表示等待线程池执行完成
}
while (!executorService.isTerminated()){
}
运行结果:
如果使用前6种创建线程的方式可能会导致的问题:
- 线程数不可控->OOM (outofmemorf):例如带缓存的线程池
- 工作任务队列不可控->OOM:例如创建固定个数的线程池(Integer.MAX_VALUE)
方法7:(最常用)原始线程池创建方式
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor=
new ThreadPoolExecutor(5, 5, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(10),threadFactory, new RejectedExecutionHandler() {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor)
System.out.println("执行了拒绝策略");
}
});
参数1:核心线程的数量 | 线程池正常情况下的数量
参数2:最大线程数量 | 当有大量任务的时候可以创建的最多的线程
参数3:最大线程存活时间
参数4:配合参数3使用,说明参数3的单位
参数5:任务队列
参数6:线程工厂|设置线程池命名规则、设置线程优先级····
参数7:拒绝策略 (https://blog.youkuaiyun.com/XKA_HRX/article/details/117089700)
注意事项:
1.最大线程数量必须大于核心线程的数量
2.ThreadPoolExecutor 执行流程:核心线程数、最大线程数、任务队列
1>当任务量小于核心线程数的时候,它会创建一个线程来执行此任务;
2>当任务量大于等于核心线程的时候,并且没有空闲线程时,
会判断当前线程池的任务量是否大于等于最大线程数,判断当任务队列没满的时候,此时会将任务存到任务队列里面;
(注意:因为把多余的任务存储在任务队列的成本最小,所以此时线程池会把任务存在任务队列中,而非创建新线程来执行任务)
当任务量比较大的时候,此时没有空闲的线程,如果任务队列已经满了,此时会判断当前线程池的任务量是否大于等于最大线程数,
如果当前线程池的线程数量小于最大线程数,就会创建新线程来执行任务;
如果当前线程池的线程数量等于大于最大线程数,此时会执行拒绝策略;
3.2线程池终止:
threadPoolExecutor.shutDown():a.拒绝接受新任务 b.执行完任务队列之后进行关闭
threadPoolExecutor.shutDownNow():a.拒绝接受新任务 b.立即关闭
3.3线程池执行的两种方式:
excute(Runable 没有返回值)
submit(Runable /Callable 有返回值 Futrue<T>)