為什么要使用線程池

在日常開發中為了提高代碼運行效率，或多或少會用線程去執行異步任務，線程的創建和銷毀是需要占用一定資源的。

首先我們看一下一個線程的創建步驟：

• 為線程堆棧分配和初始化大量內存塊
• 需要進行系統調用，以便在主機OS中創建/注冊本機線程
• 描述符需要創建、初始化并添加到JVM內部數據結構中

而池化技術的出現是為了重復利用已存在的線程，避免了頻繁的創建和銷毀。

線程池的初始化及參數

注意：線程池必須手動通過 ThreadPoolExecutor 的構造函數來聲明，避免使用Executors 類的 newFixedThreadPool 和 newCachedThreadPool ，因為可能會有 OOM 的風險。

看下ThreadPoolExecutor中的構造方法

/*** Creates a new {@code ThreadPoolExecutor} with the given initial* parameters.** @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, even* if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set* @param maximumPoolSize the maximum number of threads to allow in the* pool* @param keepAliveTime when the number of threads is greater than* the core, this is the maximum time that excess idle threads* will wait for new tasks before terminating.* @param unit the time unit for the {@code keepAliveTime} argument* @param workQueue the queue to use for holding tasks before they are* executed. This queue will hold only the {@code Runnable}* tasks submitted by the {@code execute} method.* @param threadFactory the factory to use when the executor* creates a new thread* @param handler the handler to use when execution is blocked* because the thread bounds and queue capacities are reached* @throws IllegalArgumentException if one of the following holds:<br>* {@code corePoolSize < 0}<br>* {@code keepAliveTime < 0}<br>* {@code maximumPoolSize <= 0}<br>* {@code maximumPoolSize < corePoolSize}* @throws NullPointerException if {@code workQueue}* or {@code threadFactory} or {@code handler} is null*/public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {if (corePoolSize < 0 ||maximumPoolSize <= 0 ||maximumPoolSize < corePoolSize ||keepAliveTime < 0)throw new IllegalArgumentException();if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)throw new NullPointerException();this.corePoolSize = corePoolSize;this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;this.workQueue = workQueue;this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);this.threadFactory = threadFactory;this.handler = handler;}

corePoolSize 核心線程數

核心線程：要保留在池中的線??程數，即使它們處于空閑狀態，線程池創建的時候是空的，隨著任務的調用，逐步增加到核心線程數的大小。當任務進來時，如果有核心線程空閑，則優先使用核心線程。

如何設計核心線程池的數量：

• 如果是CPU密集型應用，則線程池大小設置為N+1 （N為CPU總核數）
• 如果是IO密集型應用，則線程池大小設置為2N+1 （N為CPU總核數）
• 線程等待時間(IO)所占比例越高，需要越多線程。
• 線程CPU時間所占比例越高，需要越少線程。

1. 題外話：cpu密集型和IO密集型是什么

是任務、方法的類型

1. cpu密集型（計算密集型、cpu高了）

處理運算時間比較長，系統運行的大部分狀況是CPU Loading 100%，不太需要訪問I/O設備

1. 例如

計算圓周率、對視頻進行高清解碼

2. 要注意什么

盡量避免CPU的切換，任務同時進行的數量 = CPU的核心數

1. IO密集型

IO的速度遠遠低于CPU和內存的速度，cpu性能好，處理運算時間比較短，大部分的狀況是CPU在等I/O (硬盤/內存) 的讀/寫操作

1. 例如

Web應用

2. 要注意什么

可以充分利用CPU的資源，但不能開啟任務數量太多，一般情況：任務同時進行的數量 = 2*CPU的核心數

maximumPoolSize 最大線程數

池中允許的最大線程數

keepAliveTime 非核心線程的活躍時間

當線程數大于核心數時，非核心線程如果過了keepAliveTime長時間還沒有執行新的任務，則銷毀線程。

unit 單位

是keepAliveTime的時間單位

workQueue 隊列

用于在執行任務之前保存任務的隊列。該隊列將僅保存由 {@code execute} 方法提交的 {@code Runnable} 任務。

workQueue的類型為BlockingQueue，通常可以取下面三種類型：

隊列的種類：

• ArrayBlockingQueue 有界任務隊列

基于數組的先進先出隊列，此隊列創建時必須指定大小；FIFO

• LinkedBlockingQueue 無界任務隊列

基于鏈表的先進先出隊列，如果創建時沒有指定此隊列大小，則默認為Integer.MAX_VALUE；FIFO

• SynchronousQueue 同步隊列

一個不存儲元素的阻塞隊列，每個插入操作必須等到另一個線程調用移除操作，否則插入操作一直處于阻塞狀態，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQuene

• PriorityBlockingQueue 優先級隊列

一個支持優先級的無界阻塞隊列，可以通過其構造方法，自定義排序的規則，默認按照首字母從小到大排序，生產的時候隨便，消費的時候會按照優先級消費

public PriorityBlockingQueue(int initialCapacity,Comparator<? super E> comparator) {if (initialCapacity < 1)throw new IllegalArgumentException();this.lock = new ReentrantLock();this.notEmpty = lock.newCondition();this.comparator = comparator;this.queue = new Object[initialCapacity];}

threadFactory 線程工廠

工廠類，創建新線程時使用的工廠

handler 飽和策略

由于達到線程邊界和隊列容量而阻塞執行時要使用的處理程序，默認是AbordPolicy，表示無法處理新任務，并拋出 RejectedExecutionException 異常

1. AbortPolicy（拒絕拋出異常）

/*** A handler for rejected tasks that throws a* {@code RejectedExecutionException}.*/public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {}

丟棄任務并拋出RejectedExecutionException異常，默認策略

如果是比較關鍵的業務，推薦使用此拒絕策略，這樣子在系統不能承載更大的并發量的時候，能夠及時的通過異常發現。

2. CallerRunsPolicy（讓外面的線程去處理）

/*** A handler for rejected tasks that runs the rejected task* directly in the calling thread of the {@code execute} method,* unless the executor has been shut down, in which case the task* is discarded.*/public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {}

由調用線程（執行execute的線程）去處理該任務，如果調用線程關閉，則直接拋棄該任務

3. DiscardOldestPolicy（把最老的丟掉、喜新厭舊）

/*** A handler for rejected tasks that discards the oldest unhandled* request and then retries {@code execute}, unless the executor* is shut down, in which case the task is discarded.*/public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {}

丟棄隊列最老的未執行的任務，然后重新提交被拒絕的這個任務（喜新厭舊的策略）

是否要采用此種拒絕策略，還得根據實際業務是否允許丟棄老任務來認真衡量。

4. DiscardPolicy（偷偷的拋棄，不拋異常）

/*** A handler for rejected tasks that silently discards the* rejected task.*/public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {}

直接拋棄該任務，不會拋出異常。使用該策略，可能會使我們無法發現系統的異常狀態。建議是一些無關緊要的業務采用此策略。

1.例如

閱讀量、點擊量這些高頻的但不需要很精確操作

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【多线程】线程池的创建和参数设定的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。