前言
在《阿里巴巴java开发手册》中指出了线程资源必须通过线程池提供,不允许在应用中自行显示的创建线程,这样一方面是线程的创建更加规范,可以合理控制开辟线程的数量;另一方面线程的细节管理交给线程池处理,优化了资源的开销。
而线程池不允许使用Executors去创建,而要通过ThreadPoolExecutor方式,这一方面是由于jdk中Executor框架虽然提供了如newFixedThreadPool()、newSingleThreadExecutor()、newCachedThreadPool()等创建线程池的方法,但都有其局限性,不够灵活【消耗内存等】;另外由于前面几种方法内部也是通过ThreadPoolExecutor方式实现,使用ThreadPoolExecutor有助于大家明确线程池的运行规则,创建符合自己的业务场景需要的线程池,避免资源耗尽的风险,所以阿里巴巴java开发规范线程池首选ThreadPoolExcutor。
话虽如此但常见的Executor框架还是要有所了解。
常见线程池以及使用
1.newCacheThreadPool
Executors.newCacheThreadPool():可缓存线程池,先查看池中有没有以前建立的线程,如果有,就直接使用。如果没有,就建一个新的线程加入池中,缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务。
1 | // 创建一个可缓存线程池 |
2.newFixedThreadPool
Executors.newFixedThreadPool(int n):创建一个可重用固定个数的线程池,以共享的无界队列方式来运行这些线程。
3.newScheduledThreadPool
Executors.newScheduledThreadPool(int n):创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行
4.newSingleThreadExecutor
Executors.newSingleThreadExecutor():创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
ThreadPoolExecutor
创建方式和主要参数解释
1 | private static final ThreadPoolExecutor THREADPOOL = new ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,long keepAliveTime, TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler) |
- corePoolSize: 线程池维护线程的最少数量 (core : 核心)
- 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
- handler:线程池对拒绝任务的处理策略
内部执行流程解释
通过 execute(Runnable)方法被添加到线程池,任务就是一个 Runnable类型的对象,任务的执行方法就是 Runnable类型对象的run()方法。
当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时:
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。
当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。
unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性:NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。
workQueue常用的是:java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue
handler有四个选择:
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy():抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy(): 重试添加当前的任务,他会自动重复调用execute()方法
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy(): 抛弃旧的任务
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy(): 抛弃当前的任务
如何配置线程池
CPU密集型任务
尽量使用较小的线程池,一般为CPU核心数+1。 因为CPU密集型任务使得CPU使用率很高,若开过多的线程数,会造成CPU过度切换。IO密集型任务
可以使用稍大的线程池,一般为2*CPU核心数。 IO密集型任务CPU使用率并不高,因此可以让CPU在等待IO的时候有其他线程去处理别的任务,充分利用CPU时间。混合型任务
可以将任务分成IO密集型和CPU密集型任务,然后分别用不同的线程池去处理。 只要分完之后两个任务的执行时间相差不大,那么就会比串行执行来的高效。
因为如果划分之后两个任务执行时间有数据级的差距,那么拆分没有意义。
因为先执行完的任务就要等后执行完的任务,最终的时间仍然取决于后执行完的任务,而且还要加上任务拆分与合并的开销,得不偿失。
execute()和submit()方法
1、execute(),执行一个任务,没有返回值。
2、submit(),提交一个线程任务,有返回值。
submit(Callable
submit(Runnable task, T result)能通过传入的载体result间接获得线程的返回值。
submit(Runnable task)则是没有返回值的,就算获取它的返回值也是null。
Future.get方法会使取结果的线程进入阻塞状态,知道线程执行完成之后,唤醒取结果的线程,然后返回结果。