java高并发（十八）线程池
? ? 在之前已經(jīng)使用過線程池了。在使用中，基本上就是初始化好線程池的實例之后，把任務(wù)丟進(jìn)去，等待調(diào)度執(zhí)行就可以了。使用起來非常簡單方便。
new Thread弊端
- 每次new Thread新建對象，性能差
- 線程缺乏統(tǒng)一管理，可能無限制的新建線程，相互競爭，有可能占用過多系統(tǒng)資源導(dǎo)致死機或者OOM
- 缺少更多功能，如更多執(zhí)行、定期執(zhí)行、線程中斷
線程池的好處
- 重用存在的線程，減少對象創(chuàng)建、消亡的開銷，性能好
- 可以有效控制最大并發(fā)線程數(shù)，提高系統(tǒng)資源利用率，同時可以避免過多資源競爭，避免阻塞
- 提供定時執(zhí)行、定期執(zhí)行、單線程、并發(fā)數(shù)控制等高級功能
ThreadPoolExecutor
參數(shù)：
- corePoolSize：核心線程數(shù)量。建議和cpu的核心數(shù)差不多，當(dāng)有任務(wù)提交，檢測當(dāng)前線程池內(nèi)的線程數(shù)小于corePoolSize的話，新建線程執(zhí)行任務(wù)，而不會開始復(fù)用，會新建，直到達(dá)到corePoolSize。線程池內(nèi)的線程數(shù)大于等于corePoolSize時，將任務(wù)放入workQueue等待。
- maximumPoolSize：允許線程池內(nèi)最大線程數(shù)。當(dāng)隊列滿了之后，如果線程池內(nèi)的線程數(shù)小于maximumPoolSize則新建線程，如果大于等于執(zhí)行拒絕策略。
如果maximumPoolSize是30，corePoolSize是10，當(dāng)隊列滿了后只能再開20個線程。 - workQueue：阻塞隊列，存儲等待執(zhí)行的任務(wù)，很重要，會對線程池運行過程產(chǎn)生重大影響
- keepAliveTime：線程沒有任務(wù)執(zhí)行時最多保持多久時間終止。線程池維護(hù)線程所允許的空閑時間。當(dāng)線程池中的線程數(shù)量大于CorePoolSize時，如果這時沒有新的任務(wù)提交，線程會等待，直到時間超過keepAliveTime才銷毀。
- unit：keepAliveTime的時間單位
- threadFactory：線程工廠，用來創(chuàng)建線程，會有一個默認(rèn)的工廠來創(chuàng)建線程。使用默認(rèn)的工廠創(chuàng)建線程時，線程擁有相同的優(yōu)先級，并且是非守護(hù)的線程，同時也設(shè)置了線程的名稱。
- rejectHandle：當(dāng)拒絕處理任務(wù)時的策略。如果workQueue阻塞隊列滿了，并且沒有空閑的線程時，這時還繼續(xù)提交任務(wù)，我們就需要一種策略來處理這個任務(wù)。線程池總共提供了四種策略：
- 直接拋出異常，默認(rèn)策略
- ?用調(diào)用者所在的線程執(zhí)行任務(wù)
- 丟棄隊列中最靠前的任務(wù)，并執(zhí)行當(dāng)前任務(wù)
- 直接丟棄這個任務(wù)
????如果運行的線程數(shù)小于CorePoolSize時，直接創(chuàng)建新線程創(chuàng)建任務(wù)，即使線程池中的其他線程是空閑的。
????如果線程池中的線程數(shù)量大于等于CorePoolSize且小于maximumPoolSize時，則只有當(dāng)wokQueue滿時才創(chuàng)建新的線程去處理任務(wù)。
????如果我們設(shè)置CorePoolSize與maximumPoolSize相等，那么創(chuàng)建的線程池大小是固定的，這時如果有新任務(wù)提交且workQueue還沒滿，就把請求放入workQueue中，等待空閑線程從workQueue中取任務(wù)進(jìn)行處理。
? ? 如果運行的線程數(shù)量大于maximumPoolSize時，這時如果workQueue滿，那么會通過一個拒絕策略參數(shù)來指定策略處理任務(wù)。
? ? 如果我們想降低系統(tǒng)資源的消耗，包括CPU的使用率、操作系統(tǒng)資源的消耗，可以設(shè)置一個較大的workQueue容量和較小的CorePoolSize容量，這樣會降低線程處理的吞吐量。如果我們提交的任務(wù)經(jīng)常發(fā)生阻塞，我們可以設(shè)置maximumPoolSize來設(shè)置線程池容量。如果我們隊列容量較小，通常需要把maximumPoolSize設(shè)置大一些，這樣CPU使用率會高一些。但是如果線程池容量設(shè)置過大，在提交人物數(shù)量過多的情況下，并發(fā)量會增加，那么線程間資源調(diào)度就是一個需要考慮的問題，反而會降低處理的吞吐量。
線程池狀態(tài)
當(dāng)我們初始化一個線程池之后，通常有上面幾種狀態(tài)。
running：可以接受新提交的任務(wù)，也能處理阻塞隊列中的任務(wù)。
shutdown：關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)一個線程池實例處于shutdown狀態(tài)時，不能再接收新提交的任務(wù)，但卻可以繼續(xù)處理阻塞隊列中已經(jīng)保存的任務(wù)。
stop：也不能接收新的任務(wù)，也不處理隊列中的任務(wù)。會中斷正在處理的線程任務(wù)。
tidying：所有任務(wù)都已經(jīng)終止了，沒有活動中的線程。當(dāng)線程池進(jìn)行該狀態(tài)時候，會執(zhí)行鉤子方法terminated() 。
ThreadPoolExecutor中的方法
Executors框架接口
- Executors.newCachedThreadPool：創(chuàng)建一個可緩存的線程池，如果線程池的長度超過了線程的需要，可以靈活回收空閑線程，如果沒有回收的，可以新建線程
- Executors.newFixedThreadPool：創(chuàng)建一個定長的線程池，可以控制線程的最大并發(fā)數(shù)，超出的線程會在隊列中等待
- Executors.newScheduledThreadPool：也是創(chuàng)建一個定長的線程池。支持定時以及周期性的任務(wù)執(zhí)行。
- Executors.newSingleThreadExecutor：創(chuàng)建一個單線程的線程池，會用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)。保證所有任務(wù)按照指定順序去執(zhí)行（先入先出等）。
?Executors.newCachedThreadPool示例代碼：
@Slf4j public class ThreadPoolExample1 {public static void main(String[] args) {ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i< 10; i++){final int index = i;executorService.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {log.info("task:{}", index);}});}//一定要關(guān)閉線程池，否則程序不結(jié)束executorService.shutdown();} }Executors.newSingleThreadExecutor示例代碼：
@Slf4j public class ThreadPoolExample3 {public static void main(String[] args) {ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();for (int i = 0; i< 10; i++){final int index = i;executorService.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {log.info("task:{}", index);}});}//一定要關(guān)閉線程池，否則程序不結(jié)束executorService.shutdown();} }輸出結(jié)果：
17:08:16.870 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:0 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:1 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:2 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:3 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:4 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:5 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:6 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:7 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:8 17:08:16.875 [pool-1-thread-1] INFO com.vincent.example.threadPool.ThreadPoolExample3 - task:9相當(dāng)于單線程按順序執(zhí)行。??
Executors.newScheduledThreadPool代碼示例：
@Slf4j public class ThreadPoolExample4 {public static void main(String[] args) {ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {@Overridepublic void run() {log.warn("schedule run");}},1, 3, TimeUnit.SECONDS);//這里不需要關(guān)閉線程池//scheduledExecutorService.shutdown();} }上面目的是：延遲1秒后，每個三秒執(zhí)行一次任務(wù)，由于這個任務(wù)時不定的執(zhí)行，因此這里不應(yīng)該關(guān)閉線程池。如果需要關(guān)閉線程池的話，可以設(shè)置一個觸發(fā)條件來關(guān)閉。類似于Timer類：
@Slf4j public class ThreadPoolExample4 {public static void main(String[] args) {Timer timer = new Timer();timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {log.warn("timer run");}}, new Date(), 5*1000);} }線程池合理配置
- CPU密集型任務(wù)，就需要盡量壓榨CPU，參考值可以設(shè)置為NCPU+1
- 如果是IO密集型任務(wù)，參考值可以設(shè)置為2*NCPU
????我們只用線程池主要是為了重用存在的線程，減少對象創(chuàng)建消亡，能有效控制最大線程并發(fā)數(shù)，可以避免過多的資源競爭和阻塞，也可以定時執(zhí)行單線程與控制線程的執(zhí)行性能比較好。?這不代表線程池應(yīng)該隨時隨地用，一定要根據(jù)自己的實際場景來分析使用參數(shù)配置
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的java高并发（十八）线程池的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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