1、线程池的作用
1)通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗,可以降低资源消耗。
2)线程池中线程已经创建好,可以不需要等待创建立即执行,可以提高响应速度。
3)使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。可以控制线程总数。防止无限创建线程,导致系统资源消耗过大,降低系统的稳定性。
2、ThreadPoolExecutor线程池的使用
参数说明:
参数 | 描述 |
corePoolSize(必需) | 核心线程数。默认情况下, 核心线程会一直存活, 但是当将 allowCoreThreadTimeout 设置为 true 时, 核心线程也会超时回收。 |
maximumPoolSize(必需) | 线程池所能容纳的最大线程数。 当活跃线程数达到该数值后, 后续的新任务将会阻塞。 |
keepAliveTime(必需) | 线程闲置超时时长。如果超过该时长, 非核心线程就会被回收。 如果将 allowCoreThreadTimeout 设置为 true 时, 核心线程也会超时回收。 |
unit(必需) | 指定 keepAliveTime 参数的时间单位。 常用参数: TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)、 TimeUnit.SECONDS(秒)、 TimeUnit.MINUTES(分)。 |
workQueue(必需) | 任务队列。 通过线程池的 execute() 方法提交的 Runnable 对象将存储在该参数中。 其采用阻塞队列实现。 |
threadFactory(可选) | 线程工厂:用于指定为线程池创建新线程的方式。 |
handler(可选) | 拒绝策略:当达到最大线程数时需要执行的饱和策略 |
1)任务队列(workQueue)
任务队列是基于阻塞队列实现的,采用生产者消费者模式,需要实现 BlockingQueue
接口。Java提供了 7 种阻塞队列的实现:
任务队列 | 描述 |
ArrayBlockingQueue | 一个由数组结构组成的有界阻塞队列 (数组结构可配合指针实现一个环形队列)。 |
LinkedBlockingQueue | 一个由链表结构组成的有界阻塞队列, 在未指明容量时, 容量默认为 Integer.MAX_VALUE。 |
PriorityBlockingQueue | 一个支持优先级排序的无界阻塞队列, 对元素没有要求, 可以实现 Comparable 接口, 也可以提供 Comparator 来对队列中的元素进行比较。 跟时间没有任何关系,仅仅是按照优先级取任务。 |
DelayQueue | 类似于PriorityBlockingQueue, 是二叉堆实现的无界优先级阻塞队列。 要求元素都实现 Delayed 接口, 通过执行时延从队列中提取任务, 时间没到任务取不出来。 |
SynchronousQueue | 一个不存储元素的阻塞队列, 消费者线程调用 take() 方法的时候就会发生阻塞, 直到有一个生产者线程生产了一个元素, 消费者线程就可以拿到这个元素并返回; 生产者线程调用 put() 方法的时候也会发生阻塞, 直到有一个消费者线程消费了一个元素, 生产者才会返回。 |
LinkedBlockingDeque | 使用双向队列实现的有界双端阻塞队列。 双端意味着可以像普通队列一样 FIFO(先进先出), 也可以像栈一样 FILO(先进后出)。 |
LinkedTransferQueue | 它是ConcurrentLinkedQueue、LinkedBlockingQueue 和 SynchronousQueue 的结合体, 但是把它用在 ThreadPoolExecutor 中, 和 LinkedBlockingQueue 行为一致, 但是是无界的阻塞队列。 |
2)拒绝策略(handler)
当线程池的线程数达到最大线程数时,需要执行拒绝策略。拒绝策略需要实现 RejectedExecutionHandler
接口, 实现rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor)
方法, Executors
中实现了 4 种拒绝策略:
策略 | 说明 |
AbortPolicy(默认) | 丢弃任务并抛出 RejectedExecutionException 异常。 |
CallerRunsPolicy | 由调用线程处理该任务。 |
DiscardPolicy | 丢弃任务,但是不抛出异常。 可以配合这种模式进行自定义的处理方式。 |
DiscardOldestPolicy | 丢弃队列最早的未处理任务, 然后重新尝试执行任务。 |
3)ThreadPoolExecutor的使用
import java.util.concurrent.*;
import java.util.Date;
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建一个线程池对象
/**
* 参数信息:
* int corePoolSize 核心线程大小
* int maximumPoolSize 线程池最大容量大小
* long keepAliveTime 线程空闲时,线程存活的时间
* TimeUnit unit 时间单位
* BlockingQueue<Runnable> workQueue 任务队列。一个阻塞队列
*/
ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(4, 4, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(10));
//另一种写法
//ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);
//执行任务
for (int i = 0; i < 10; i++) {
int index = i;
pool.execute( ()-> {
Date date=new Date();
DateFormat dateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println("index = "+index+" 当前时间为:"+dateFormat.format(date));
});
}
//关闭线程池
pool.shutdown();
}
}
注意:
如果使用有界队列,当队列饱和时并超过最大线程数时就会执行拒绝策略;而如果使用无界队列,因为任务队列永远都可以添加任务,所以设置 maximumPoolSize
没有任何意义。Executors
的 4 个功能线程池(FixedThreadPool
、SingleThreadExecutor
、CachedThreadPool
和ScheduledThreadPool
),使用起来比较方便,但还建议直接通过使用 ThreadPoolExecutor
的方式,此方法可以明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。