ThreadPoolExecutor线程池参数设置技巧

一、ThreadPoolExecutor的重要参数

corePoolSize：核心线程数

• 核心线程会一直存活，及时没有任务需要执行
• 当线程数小于核心线程数时，即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理
• 设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭

queueCapacity：任务队列容量（阻塞队列）

• 当核心线程数达到最大时，新任务会放在队列中排队等待执行

maxPoolSize：最大线程数

• 当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务
• 当线程数=maxPoolSize，且任务队列已满时，线程池会拒绝处理任务而抛出异常

keepAliveTime：线程空闲时间

• 当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
• 如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0

allowCoreThreadTimeout：允许核心线程超时

rejectedExecutionHandler：任务拒绝处理器

• 两种情况会拒绝处理任务：
• • 当线程数已经达到maxPoolSize，切队列已满，会拒绝新任务
  • 当线程池被调用shutdown()后，会等待线程池里的任务执行完毕，再shutdown。如果在调用shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务，会拒绝新任务

• 线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置默认是AbortPolicy，会抛出异常
• ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理这类情况：
• • AbortPolicy 丢弃任务，抛运行时异常
  • CallerRunsPolicy 执行任务
  • DiscardPolicy 忽视，什么都不会发生
  • DiscardOldestPolicy 从队列中踢出最先进入队列（最后一个执行）的任务
• 实现RejectedExecutionHandler接口，可自定义处理器

二、ThreadPoolExecutor执行顺序：

     线程池按以下行为执行任务

1. 当线程数小于核心线程数时，创建线程。
2. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列。
3. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满
   1. 若线程数小于最大线程数，创建线程
   2. 若线程数等于最大线程数，抛出异常，拒绝任务

三、如何设置参数

• 默认值
• • corePoolSize=1
  • queueCapacity=Integer.MAX_VALUE
  • maxPoolSize=Integer.MAX_VALUE
  • keepAliveTime=60s
  • allowCoreThreadTimeout=false
  • rejectedExecutionHandler=AbortPolicy()
• 如何来设置
• • 需要根据几个值来决定
  • • tasks ：每秒的任务数，假设为100~1000
    • taskcost：每个任务花费时间，假设为0.1s
    • responsetime：系统允许容忍的最大响应时间，假设为1s

• 做几个计算
• • corePoolSize = 每秒需要多少个线程处理？ 
  • • threadcount = tasks/(1/taskcost) =tasks*taskcout =  (100~1000)*0.1 = 10~100 个线程。corePoolSize设置应该大于10
    • 根据8020原则，如果80%的每秒任务数小于200，那么corePoolSize设置为20即可
  • queueCapacity = (coreSizePool/taskcost)*responsetime
  • • 计算可得 queueCapacity = 20/0.1*1 = 200。意思是队列里的线程可以等待1s，超过了的需要新开线程来执行
    • 切记不能设置为Integer.MAX_VALUE，这样队列会很大，线程数只会保持在corePoolSize大小，当任务陡增时，不能新开线程来执行，响应时间会随之陡增。
  • maxPoolSize = (max(tasks)- queueCapacity)/(1/taskcost)
  • • 计算可得 maxPoolSize = (1000-200)/10 = 80
    • （最大任务数-队列容量）/每个线程每秒处理能力 = 最大线程数
  • rejectedExecutionHandler：根据具体情况来决定，任务不重要可丢弃，任务重要则要利用一些缓冲机制来处理
  • keepAliveTime和allowCoreThreadTimeout采用默认通常能满足

以上关于线程数量的计算并没有考虑CPU的情况。若结合CPU的情况，比如，当线程数量达到60时，CPU达到100%，则将maxPoolSize设置为80也不合适，此时若系统负载长时间维持在每秒1000个任务，则超出线程池处理能力，应设法降低每个任务的处理时间(taskcost)。