线程池的创建是通过Executors 构造出来的,这是个典型的工厂类,使用了工厂模式。常用的有四种线程池:
分别是newFixedThreadPool,newSingleThreadExecutor, newCachedThreadPool,newScheduledThreadPool,方法参数如下:
核心线程
CPU密集型:核心线程数=CPU核心数(或 核心线程数=CPU核心数+1)
I/O密集型:核心线程数=2*CPU核心数(或 核心线程数=CPU核心数/(1-阻塞系数)) 阻塞系数在0.8~0.9之间
混合型:核心线程数=(线程等待时间/线程CPU时间+1)*CPU核心数
最大线程
IO密集型经验应用,最大线程设置为 2N+1 (N为CPU数量,下同)(为什么呢?因为io操作不占用cpu太多时间,所以可以多设置一些,但太多的数量也会导致线程抢占cpu,这样会上下文环境切换,这个操作是很耗时的)
CPU密集型应用,最大线程设置为 N+1(为什么呢?因为一个cpu核心同一时间只能被一个线程持有,+1是为了防止任务中断,比如偶发的线程缺页中断,等其他原因导致的任务暂停,那么cpu就出现空闲时间,多一个来充分利用这个时间)
四种常见的线程池及其主要区别如下:
newCachedThreadPool(可缓存线程池):这是一个可缓存的线程池,它可以根据需要创建新的线程,当线程闲置时间超过一定时间后,这些线程会被回收。这种线程池适合处理突发的、短时间的任务,因为它可以快速扩展和收缩,但可能不适合需要长时间运行的任务,因为它可能会频繁地创建和销毁线程。1
newFixedThreadPool(定长线程池):这是一个固定数量的线程池,所有线程在创建后将一直存在,直到程序结束。这种线程池适合执行大量已知且固定的任务,因为它提供了可预测的性能和资源利用率,但可能不适用于动态变化的任务负载,因为它无法根据需求调整线程数量。12
newScheduledThreadPool(定时线程池):这是一个可以定时执行任务的线程池,适合执行周期性或定时任务。这种线程池可以精确控制任务的执行时间和频率,但主要用于需要精确时间控制的场景。
newSingleThreadExecutor(单线程执行器):这是一个只有一个工作线程的线程池,所有任务按照提交顺序依次执行。这种线程池保证了任务执行的顺序性,适合需要保证任务执行顺序的场景,但不适用于并行处理大量任务。
每种线程池都有其特定的使用场景和优势,选择哪种线程池取决于具体的应用需求和对性能、资源利用率的要求。
四个方法真正的实现类是ThreadPoolExecutor,主要的逻辑是在execute方法,其中workQueue是BlockingQueue
翻译过来就是下面图表总结的,图中所说的队列就是workQueue
当线程数超过核心线程数就会调用poll方法,当poll方法阻塞了keepAliveTime指定的时间后就会返回null,getTask方法返回null,线程进行销毁。当线程数不超过核心线程数,执行take方法,一直挂起当前线程
然后里面会有一个addworker的,我们看一下,外面是用了Reentrantlock 可重入锁。
关于Worker ,它是使用了AQS的,也就是继承了 AbstractQueuedSynchronizer,很多锁底层就是用的这个,关于这个可以看我上篇:java锁杂谈,里面是一个双向链表实现的FIFO队列, HashSet 来管理这些work,hashset的特点无序,是基于hash表的。
Worker AQS总结
主要两个作用
将锁的粒度细化到每个Worker。
直接使用CAS获取,避免阻塞。(不太理解,只是知道compareAndDecrementWorkerCount使用了cas 为ctl减一)