java杂谈之线程池

---

1、为什么要使用线程池

受限于硬件、内存和性能，我们不可能无限制的创建任意数量的线程，因为每一台机器允许的最大线程是一个有界值。线程池就是用这些有限个数的线程，去执行提交的任务。然而对于多用户、高并发的应用来说，提交的任务数量非常巨大，一定会比允许的最大线程数多很多。为了解决这个问题，必须要引入排队机制，或者是在内存中，或者是在硬盘等容量很大的存储介质中。Java提供的ThreadPoolExecutor只支持任务在内存中排队，通过BlockingQueue暂存还没有来得及执行的任务。

2、使用线程池的好处

• 降低资源消耗，通过重复利用已创建的线程，降低创建和销毁线程的消耗。
• 提高响应速度，当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
• 提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。

3、java实现

任务的管理是一件比较容易的事，复杂的是线程的管理，这会涉及线程数量、等待/唤醒、同步/锁、线程创建和死亡等问题。ThreadPoolExecutor与线程相关的几个成员变量是：keepAliveTime、allowCoreThreadTimeOut、poolSize、corePoolSize、maximumPoolSize，它们共同负责线程的创建和销毁。
常用构造器

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

几个重要参数：

• corePoolSize： 核心线程数，只要创建了就会一直存活，即使没有是空闲
• maximumPoolSize：线程池维护线程的最大数量
• keepAliveTime： 线程池维护线程所允许的空闲时间
• unit： 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
• workQueue： 线程池所使用的缓冲队列
• 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

执行机制

• 如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
• 如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
• 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
• 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。也就是：处理任务的优先级为：核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。
• 如果线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。