线程池-ThreadPoolExecutor

最新推荐文章于 2024-04-09 15:44:44 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_28743891/article/details/65438038

本文详细介绍了ThreadPoolExecutor的工作原理及其实现方式。包括线程池的基本概念、核心与非核心线程的区别、等待队列的作用以及线程池如何处理提交的任务。

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1.ThreadPoolExecutor的简单实现。

/**
 * 线程池测试
 * @author Administrator
 *
 */
public class ThreadPoolTest2 {

//	创建内部静态类--实现runnable接口
	private static class TestRunnable implements Runnable{
		
//		声明任务唯一编号--
		private Integer index;
		/**
		 * 声明有参构造器
		 * @param index
		 */
		public TestRunnable(Integer index){
			this.index = index;
		}
		/**
		 * 获取任务编号
		 * @return
		 */
		public Integer getIndex(){
			return this.index;
		}
		
		@Override
		public void run() {
			/**
			 * 线程中只做一件事：等待3秒的时间，以便模拟业务操作过程
			 */
			Thread currentThread = Thread.currentThread();
			System.out.println("线程id："+currentThread.getId()+"中的任务<"+this.index+">开始执行----");
			synchronized (currentThread) {
				try {
					currentThread.wait(5000);
				} catch (InterruptedException e) {
					System.out.println("异常信息"+e.getMessage()+";"+e);
				}
			}
			System.out.println("线程id："+currentThread.getId()+"中的任务<"+this.index+">执行完成----");
		}
		
	}
	
//	主线程
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		  /*
         * corePoolSize：核心大小，线程池初始化的时候，就会有这么大
         * maximumPoolSize：线程池最大线程数
         * keepAliveTime：如果当前线程池中线程数大于corePoolSize。
         * 多余的线程，在等待keepAliveTime时间后如果还没有新的线程任务指派给它，它就会被回收
         * 
         * unit：等待时间keepAliveTime的单位
         * 
         * workQueue：等待队列。这个对象的设置是本文将重点介绍的内容
         * */
		ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 5, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
		
		  for(int index = 0 ; index < 10 ; index ++) {
	            poolExecutor.submit(new ThreadPoolTest2.TestRunnable(index));
	            
	        }

	       
	}
	
}

2.ThreadPoolExecutor的结构以及工作方式

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue)

线程池的重要概念就是线程池中容器的一定是Thread对象，而不是您要求运行的任务；您要求运行的任务将被线程池分配给某一个空闲的Thread运行。

基础API的介绍

·         isShutdown() ：判断线程池是否关闭
·         isTerminated() : 判断线程池中任务是否执行完成
·         shutdown() : 调用后不再接收新任务，如果里面有任务，就执行完
·         shutdownNow() : 调用后不再接受新任务，如果有等待任务，移出队列；有正在执行的，尝试停止之
·         submit() : 提交执行任务
·         execute() : 执行任务

线程池的几个重要元素：

等待队列：顾名思义，就是您调用线程池对象的submit()方法或者execute()方法，要求线程池运行的任务（这些任务必须实现Runnable接口或者Callable接口）。但是出于某些原因线程池并没有马上运行这些任务，而是送入一个队列等待执行（这些原因后文马上讲解）。
核心线程：线程池主要用于执行任务的是“核心线程”，“核心线程”的数量是您创建线程时所设置的corePoolSize参数决定的。如果不进行特别的设定，线程池中始终会保持corePoolSize数量的线程数（不包括创建阶段）。
非核心线程：一旦任务数量过多（由等待队列的特性决定），线程池将创建“非核心线程”临时帮助运行任务。您设置的大于corePoolSize参数小于maximumPoolSize参数的部分，就是线程池可以临时创建的“非核心线程”的最大数量。这种情况下如果某个线程没有运行任何任务，在等待keepAliveTime时间后，这个线程将会被销毁，直到线程池的线程数量重新达到corePoolSize。
要重点理解上一条描述中黑体字部分的内容。也就是说，并不是所谓的“非核心线程”才会被回收；而是谁的空闲时间达到keepAliveTime这个阀值，就会被回收。直到线程池中线程数量等于corePoolSize为止。
maximumPoolSize参数也是当前线程池允许创建的最大线程数量。那么如果您设置的corePoolSize参数和您设置的maximumPoolSize参数一致时，线程池在任何情况下都不会回收空闲线程。keepAliveTime和timeUnit也就失去了意义。
keepAliveTime参数和timeUnit参数也是配合使用的。keepAliveTime参数指明等待时间的量化值，timeUnit指明量化值单位。例如keepAliveTime=1，timeUnit为TimeUnit.MINUTES，代表空闲线程的回收阀值为1分钟。

1、首先可以通过线程池提供的submit()方法或者execute()方法，要求线程池执行某个任务。线程池收到这个要求执行的任务后，会有几种处理情况：

1.1、如果当前线程池中运行的线程数量还没有达到corePoolSize大小时，线程池会创建一个新的线程运行您的任务，无论之前已经创建的线程是否处于空闲状态。

1.2、如果当前线程池中运行的线程数量已经达到设置的corePoolSize大小，线程池会把这个任务加入到等待队列中。直到某一个的线程空闲了，线程池会根据您设置的等待队列规则，从队列中取出一个新的任务执行。

1.3、如果根据队列规则，这个任务无法加入等待队列。这时线程池就会创建一个“非核心线程”直接运行这个任务。如果这种情况下任务执行成功，那么当前线程池中的线程数量一定大于corePoolSize。

1.4、如果这个任务，无法被“核心线程”直接执行，又无法加入等待队列，又无法创建“非核心线程”直接执行，且没有为线程池设置RejectedExecutionHandler。这时线程池会抛出RejectedExecutionException异常，即线程池拒绝接受这个任务。（实际上抛出RejectedExecutionException异常的操作，是ThreadPoolExecutor线程池中一个默认的RejectedExecutionHandler实现：AbortPolicy，这在后文会提到）

2、一旦线程池中某个线程完成了任务的执行，它就会试图到任务等待队列中拿去下一个等待任务（所有的等待任务都实现了BlockingQueue接口，按照接口字面上的理解，这是一个可阻塞的队列接口），它会调用等待队列的poll()方法，并停留在哪里。

3、当线程池中的线程超过设置的corePoolSize参数，说明当前线程池中有所谓的“非核心线程”。那么当某个线程处理完任务后，如果等待keepAliveTime时间后仍然没有新的任务分配给它，那么这个线程将会被回收。线程池回收线程时，对所谓的“核心线程”和“非核心线程”是一视同仁的，直到线程池中线程的数量等于设置的corePoolSize参数时，回收过程才会停止。

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