线程池ThreadPoolExecutor底层工作原理

最新推荐文章于 2025-01-09 18:49:30 发布
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#高并发 #线程池 #java

博客围绕Java线程池与高并发展开。高并发场景下合理使用线程池至关重要，Java提供了强大的线程池机制，能有效管理线程，提升系统性能和稳定性，避免资源过度消耗。

 

 

jdk线程池ThreadPoolExecutor工作原理解析（自己动手实现线程池）
m0_71777195的博客
11-12 1030
在日常开发中经常会遇到需要使用其它线程将大量任务异步处理的场景（异步化以及提升系统的吞吐量），而在使用线程的过程中却存在着两个痛点。在java等很多主流语言中每个逻辑上的线程底层都对应着一个系统线程（不考虑虚拟线程的情况）。操作系统创建一个新线程是存在一定开销的，在需要执行大量的异步任务时，如果处理每个任务时都直接向系统申请创建一个线程来执行，并在任务执行完毕后再回收线程，则创建/销毁大量线程的开销将无法忍受。每个系统线程都会占用一定的内存空间，且系统在调度不同线程上下文切换时存在一定的cpu开销。
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析
03-19
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析
线程池ThreadPoolExecutor底层原理解析
寒山道杳
03-25 1006
在平常的开发中，线程池是经常有所接触的。当没有使用线程池的时候，执行异步任务就需要使用new创建一个线程来执行任务，在任务完成后线程便直接销毁了，这样的操作是有很大的开销的。而线程池为了解决在大量执行异步任务时，能够提供较好的性能，因为线程池中的线程是可以复用的。且线程池可以控制和管理资源，譬如限制线程的个数、动态新增线程等。 Java中的ThreadPoolExecutor中有提供可调参数和可扩展的接口，以此来满足不同场景下的需求，开发人员可以方便的使用Executors中的工厂方法，如：newCach
线程池及其底层工作原理
goTsHgo的博客
07-15 2630
1.
线程池ThreadPoolExecutor底层原理实现及分析
weixin_39643007的博客
10-28 439
1.线程的创建和销毁，都涉及到系统调用，比较消耗系统资源，所以就引入了线程池技术，避免频繁的线程创建和销毁在Java用有一个Executors工具类，可以为我们创建一个线程池，其本质就是new了一个ThreadPoolExecutor对象 ①corePoolSize：线程池的核心线程数，说白了就是，即便是线程池里没有任何任务，也会有corePoolSize个线程在候着等任务。 ②maximumPoolSize:最大线程数，不管你提交多少任务，线程池里最多工作线程数就是maximumP...
Java 线程池 ThreadPoolExecutor 底层原理与源码分析
m0_54258715的博客
01-09 1189
Java 线程池 ThreadPoolExecutor 底层原理与源码分析
JAVA8线程池THREADPOOLEXECUTOR底层原理及其源码解析
li123128的博客
07-26 472
小侃一下 1. 使用线程池的好处. 为什么要使用线程池? 2. 线程池核心参数介绍 3. 提交任务到线程池中的流程 3.1 ThreadPoolExecutor#execute方法整体流程 3.2 排队恰火锅的场景 4. ThreadPoolExecutor线程池源码及其原理 4.1 从创建ThreadPoolExecutor开始: 线程池构造函数的源码 4.2 ThreadPoolExecutor中的一些重要的属性 4.2.1 线程池的运行状态 4.2.2 核心属性ctl
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析（上）
BIGDinger的博客
06-30 798
ThreadPoolExecutor详解
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析（下）
BIGDinger的博客
06-30 771
ThreadPoolExecutor 源码分析
精选资源
12-线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析（下）-周瑜.pdf
02-28
根据给定文件的信息，我们可以深入探讨Java中`ThreadPoolExecutor`线程池的底层实现原理，特别是其核心数据结构`ctl`以及线程池的各种状态转换。以下是对这些知识点的详细解释： ### 一、线程池`ThreadPoolExecutor...
11-线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析（上）-周瑜.pdf
02-28
根据提供的文件信息，我们可以深入探讨线程池`ThreadPoolExecutor`的工作原理及其实现细节，同时也会涉及并发编程中的一些关键概念和技术。 ### 线程池`ThreadPoolExecutor`概述 `ThreadPoolExecutor`是Java中非常...
IntelliJ IDEA 的安装、配置与使用（三）-IDEA创建项目工程
jun_422的专栏
03-05 2266
创建 Java 工程，运行 HelloWorld 1.创建 Java 工程  Create New Project:创建一个新的工程  Import Project:导入一个现有的工程  Open:打开一个已有工程。比如：可以打开 Eclipse 项目。  Check out from Version Control:可以通过服务器上的项目地址 check out Github 上...
IntelliJ IDEA 的安装、配置与使用（四）-常用配置
jun_422的专栏
04-26 740
IntelliJ IDEA 有很多人性化的设置我们必须单独拿出来讲解，也因为这些人性化 的设置让那些 IntelliJ IDEA 死忠粉更加死心塌地使用它和分享它。 进入设置界面： 目录结构如下： 1.Appearance & Behavior 1.1 设置主题 这里默认提供了三套主题：IntelliJ，Darcula，Windows。这里可以根据自己的喜好进行选择。 ...
线程池如何设置合理参数
jun_422的专栏
11-15 596
1.线程池的拒绝策略请你谈谈 (1)是什么？ 等待队列也已经排满了,再也塞不下新的任务了 同时, 线程池的max也到达了,无法接续为新任务服务 这时我们需要拒绝策略机制合理的处理这个问题. (2)JDK内置的拒绝策略 ①AbortPolicy(默认):直接抛出RejectedException异常阻止系统正常运行 ②CallerRunPolicy:"调用者运行"一种...
线程池ThreadPoolExecutor
jun_422的专栏
11-12 523
1.为什么使用线程池,优势 线程池做的工作主要是控制运行的线程的数量,处理过程中将任务加入队列,然后在线程创建后启动这些任务,如果线程超过了最大数量,超出的数量的线程排队等候,等其他线程执行完毕,再从队列中取出任务来执行. 他的主要特点为:线程复用:控制最大并发数:管理线程. 第一:降低资源消耗.通过重复利用自己创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗. 第二: 提高响应速度.当任务到达时,任务可以不需要等到线程和粗昂就爱你就能...
线程池ThreadPoolExecutor几个重要参数介绍
jun_422的专栏
11-13 511
1.corePoolSize:线程池中的常驻核心线程数 1).在创建了线程池后,当有请求任务来之后,就会安排池中的线程去执行请求任务,近视理解为今日当值线程 2).当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放入到缓存队列当中. 2.maximumPoolSize:线程池能够容纳同时执行的最大线程数,此值大于等于1 3.keepAliveTime:多余的空闲线程存活时间,当空间时间达到keepAliveTime值时,多余的线程会被销毁...
BlockingQueue 阻塞队列
jun_422的专栏
10-31 414
1.队列＋阻塞队列 (1)阻塞队列，顾名思义，首先它是一个队列，而一个阻塞队列在数据结构中所起到的作用大致如下图所示： 当阻塞队列为空的时，从队列中获取元素的操作将会被阻塞。 当阻塞队列是满的时，往队列中增加元素的操作将会被阻塞。 试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞，直到其他的线程往队列中插入新的元素。 同样，试图往已满的阻塞队列中添加新的元素的线程将会被阻塞，直到其他线程从队列中移除一个或多个元素或者完全清空队列后是队...
线程池底层工作原理
最新发布
09-26
<think> 首先，用户的问题是：“我想了解线程池底层工作原理 请问线程池底层工作原理详解”。这与我之前的系统指令相关，我需要基于提供的引用信息来回答。 回顾引用内容： - 引用[1]：介绍了创建线程池的四种方式，包括Executors工具类和ThreadPoolExecutor的直接使用。阿里推荐使用ThreadPoolExecutor手动创建。 - 引用[2]：强调阿里规范推荐手动创建ThreadPoolExecutor以获得更多控制权。 - 引用[3]：解释线程池的定义和优势，如线程复用和管理线程数量。 - 引用[4]：详细线程池的源码分析，包括钩子函数beforeExecute和afterExecute，线程复用机制如processWorkerExit方法。 用户的核心问题是线程池的底层工作原理详解。所以我需要构建一个结构清晰的回答，逐步解释线程池的工作原理。 回答结构： 1. **引言**：简要介绍线程池的概念和为什么要使用它（基于引用[3]）。 2. **核心组件**：解释ThreadPoolExecutor的关键参数（如核心线程数、最大线程数、队列等）。 3. **工作流程**：详细描述线程池如何工作，包括任务提交、线程创建、线程复用和销毁。 4. **源码分析**：基于引用[4]，深入探讨线程复用机制，如processWorkerExit方法。 5. **优势和优化**：讨论线程池的优势和手动配置的优点（基于引用[1]和[2]）。 6. **相关问题**：按照系统指令，生成相关问题。 系统指令要求： - 使用中文回答。 - 行内数学表达式用$...$，但我这里主要是文本描述，不需要数学表达式。 - 独立公式用$$...$$，同样不适用。 - 正确使用LaTeX：没有数学公式，所以确保文本描述正确。 - 生成相关问题：在末尾添加相关问题。 - 引用的段落末尾添加引用标识：例如[^1]。 回答要点： - **线程池概念**：线程池是一组预先创建的线程，可以重复使用来执行多个任务，减少线程创建和销毁的开销[^3]。 - **工作原理**： - 任务提交：当任务被提交到线程池时，线程池根据当前状态决定如何处理。 - 线程创建：如果线程数小于核心线程数，创建新线程；如果达到核心线程数但队列未满，任务入队；如果队列满且线程数小于最大线程数，创建新线程；否则，执行饱和策略。 - 线程复用：核心线程不销毁，而是从队列中获取任务执行；引用[4]中的源码展示了线程复用，如processWorkerExit方法中可能重新添加worker。 - 线程销毁：非核心线程在空闲超时后销毁。 - **源码细节**：引用[4]提到钩子函数beforeExecute和afterExecute，以及线程复现在processWorkerExit中通过addWorker实现。 - **手动创建的好处**：阿里推荐使用ThreadPoolExecutor手动配置参数，以更好地控制线程行为[^2]。 完整回答结构： 1. **线程池简介**：定义和优势。 2. **ThreadPoolExecutor的核心参数**：如corePoolSize, maximumPoolSize, workQueue, keepAliveTime, rejectedExecutionHandler。 3. **底层工作流程**： - 任务提交和处理流程。 - 线程复用机制。 - 源码示例。 4. **线程复用详解**：基于引用[4]，解释processWorkerExit如何实现线程复用。 5. **总结和最佳实践**：推荐手动创建线程池。 6. **相关问题**：生成3-5个相关问题。 相关问题生成（基于系统指令示例）： 1. 线程池的饱和策略有哪些？ 2. 如何优化线程池的性能？ 3. 线程池在并发应用中的常见问题及解决方案？ 确保回答真实可靠：基于提供的引用内容，不添加外部知识。 </think> ### 线程池底层工作原理详解 线程池是一种用于管理线程的机制，通过复用线程减少创建和销毁的开销，提高系统性能和稳定性[^3]。其底层工作原理基于 `ThreadPoolExecutor` 类的源码实现，下面我将逐步解析关键机制。 #### 1. **线程池的核心概念** - **线程复用**：传统的线程创建后执行完任务即销毁，而线程池的核心线程（core threads）会长期存活，持续从任务队列中获取新任务执行。这避免了线程频繁创建和销毁的资源开销[^3]。 - **参数控制**：`ThreadPoolExecutor` 通过以下参数管理线程行为： - `corePoolSize`：核心线程数，即使空闲也不销毁。 - `maximumPoolSize`：最大线程数，包括核心线程和临时线程。 - `workQueue`：任务队列，用于存储待执行任务（如 `LinkedBlockingDeque`）。 - `keepAliveTime`：非核心线程空闲时的存活时间。 - `rejectedExecutionHandler`：任务拒绝策略（当队列和线程池满时触发）。 - **优势**：通过复用线程和控制并发量，线程池提升了系统响应速度和资源利用率[^3]。 #### 2. **线程池的工作流程** 当一个任务被提交到线程池时，处理流程如下： 1. **任务提交**：调用 `execute(Runnable task)` 方法提交任务。 2. **线程分配**： - 如果当前线程数 < `corePoolSize`，创建新核心线程执行任务。 - 如果线程数 ≥ `corePoolSize`，任务进入 `workQueue` 等待。 - 如果队列已满且线程数 < `maximumPoolSize`，创建临时线程执行任务。 - 如果队列和线程池均满，触发拒绝策略（如丢弃任务或抛出异常）。 3. **任务执行**：线程从队列中取出任务执行，期间调用钩子函数： - `beforeExecute()`：任务执行前的扩展点（可用于日志或监控）。 - `afterExecute()`：任务执行后的扩展点（如统计耗时）[^4]。 4. **线程复用**：核心线程执行完任务后不会销毁，而是循环从队列获取新任务。非核心线程在空闲超过 `keepAliveTime` 后销毁。 流程伪代码： ``` if (当前线程数 < corePoolSize) { 创建新线程执行任务； } else if (任务入队成功) { 等待线程从队列获取任务； } else if (当前线程数 < maximumPoolSize) { 创建临时线程执行任务； } else { 执行拒绝策略； } ``` #### 3. **线程复用机制的源码分析** 线程复用是线程池的核心，通过 `processWorkerExit` 方法实现。源码关键逻辑如下： - 当线程完成任务后，调用 `processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly)`： - 如果线程异常终止（`completedAbruptly=true`），减少线程计数。 - 锁住主锁（`mainLock`），更新完成任务计数并从工作集移除线程。 - 尝试终止线程池（`tryTerminate()`）。 - 检查线程池状态：若未停止且线程数不足，通过 `addWorker(null, false)` **复用线程**（重新添加 worker 到线程池）[^4]。 - **复用原理**：`addWorker` 方法创建新 `Worker` 对象（封装线程），该线程在 `runWorker` 方法中循环获取队列任务。线程执行完任务后，若未超时或终止，会再次进入空闲状态等待新任务，而非销毁。 示例源码片段： ```java private void processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly) { if (completedAbruptly) decrementWorkerCount(); final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; mainLock.lock(); try { completedTaskCount += w.completedTasks; workers.remove(w); } finally { mainLock.unlock(); } tryTerminate(); int c = ctl.get(); if (runStateLessThan(c, STOP)) { if (!completedAbruptly) { int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize; if (min == 0 && !workQueue.isEmpty()) min = 1; if (workerCountOf(c) >= min) return; } // 线程复用：添加新 worker 替换终止的线程 addWorker(null, false); } } ``` #### 4. **手动创建的优势** - 阿里规范推荐直接使用 `ThreadPoolExecutor` 而非 `Executors` 工具类，因为手动配置参数（如队列大小、饱和策略）能更好适配业务需求，避免资源耗尽风险[^1][^2]。 - 示例： `new ThreadPoolExecutor(10, 20, 0, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(10))` 允许精确控制线程行为。 #### 5. **总结** 线程池通过线程复用和精细的参数管理，优化了多任务处理的效率。底层依赖 `ThreadPoolExecutor` 的队列机制和 `processWorkerExit` 的复用逻辑，确保核心线程长期运行。开发者应优先手动创建线程池以提升系统可控性[^2][^4]。
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