一、为什么用线程池,优势是什么?
线程池主要是控制运行线程的数量,处理过程中将任务放入队列,然后在线程创建后启动这些任务,如果线程数量超过了最大数量的线程排队等候,等其他线程执行完毕,再从队列中取出任务来执行。
主要特点是:线程复用、控制最大并发数、管理线程。
- 降低资源消耗。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。
- 提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
- 提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。
二、线程池的体系结构及工具类
1、线程池的体系结构
Java.util.concurrent.Executor : 负责线程的使用与调度的根接口
|-- ExecutorService 子接口:线程池的主要接口
|--ThreadPoolExecutor :线程池的实现类
|--ScheduledExecutorService 子接口 :负责线程的调度
|--ScheduledThreadPoolExecutor : 继承ThreadPoolExecutor,实现ScheduledExecutorService,具备两者的功能
2、Executors工具类
ExecutorService new FixedThreadPool() : 创建固定大小的线程池
ExecutorService newCachedThreadPool() : 缓存线程池,线程池的线程数量不固定,可以根据需求自动更改数量
ExecutorService newSingleThreadPool() : 创建单个线程的线程池
ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool() : 创建固定大小的线程池,可以延时或定时执行任务
3、通过ThreadPoolExcutor自定义线程池
三、ThreadPoolExcutor创建线程池的七大参数
1、corePoolSize:线程池中的常驻核心线程数
在创建线程池后,当有请求任务来之后,就会安排池中的线程去执行请求任务,近似理解为今日当值线程。
当线程池中的线程数目到达corePoolSize后,就会把到达的任务放到缓存队列当中。
2、maximumPoolSize:线程池能够容纳同时执行的最大线程数,此值必须大于等于1。
当线程数目到达corePoolSize,并且阻塞队列已满的时候会增加线程数至
maximumPoolSize。
3、keepAliveTime:多余的空闲线程的存活时间。
当前线程池数量超过corePoolSize时,当空闲时间达到keepAliveTime值时,多余空闲线程也就是扩容的线程会被销毁直到只剩下corePoolSize个线程为止。
默认情况下,只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时keepAliveTime才会起作用,直到线程池中的线程数不大于corePoolSize。
4.unit: keepAliveTime的单位
5.workQueue:任务队列,被提交但尚未被执行的任务。
因为Executors通过ThreadPoolExcutor创建线程池时,默认会使用LinkedblockQueue阻塞队列的默认值来创建,也就是下面阿里巴巴开发手册上会出现的问题
6.threadFactory:表示生成线程池中工作线程的线程工厂,用于创建线程一般用默认的即可。
7.handler:拒绝策略,表示当队列满了并且工作线程大于等于线程池的最大线程数。
四、线程池的拒绝策略
1、什么是拒绝策略
等待队列也满了,再也塞不下新任务了,同时线程池中的max线程也达到了,无法继续为新的任务服务。这时候就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。
2、JDK内置的拒绝策略
AbortPolicy(默认):直接抛出RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行。
CallerRunsPolicy:“调用者运行”一种调节机制,该策略既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将某些任务回退到调用者,从而降低新任务的流量。
DiscardOldestPolicy:抛弃队列中等待最久的任务,然后把当前任务加入队列中尝试再次提交当前任务。
DiscardPolicy:直接丢弃任务,不予任何处理也不抛出异常。如果允许任务丢失,这是最好的一种方案。
3、以上内置拒绝策略均实现了RejectedExecutionHandler接口
五、线程池的底层工作原理?
1、在创建了线程池后,等待提交过来的任务请求。
2、当调用execute()方法添加一个请求任务时,线程池会做如下判断:
2.1 如果正在运行的线程数量小于corePoolSize,那么马上创建马上创建线程运行这个任务。
2.2 如果正在运行的线程数量大于或等于corePoolSize,那么将这个任务放入队列。
2.3 如果这个时候队列满了且正在运行的线程数量还小于maximumPoolSize,那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务。
2.4 如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于maximumPoolSize,那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行。
3.当一个线程完成任务时,它会从队列中取下一个任务来执行。
4.当一个线程无事可做超过一定的时间(keepAlilveTime)时,线程池会判断:
如果当前运行的线程数大于corePoolSize,那么这个线程就被停掉。
所以线程池的所有任务完成后它最终会收缩到corePoolSize的大小。
六、代码演示创建自定义线程池
代码语言:javascript复制/**
* 自定义线程池
* @author wannengqingnian
*/
public class MyThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(2,
5,
1L,
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(3),
Executors.defaultThreadFactory(),
new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
try {
for (int i = 0; i < 9; i ){
threadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread() .getName() "t办理业务");
}
});
}
}finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
七、合理配置线程池你是如何考虑的?(最佳线程数)
CPU密集型:
CPU密集的意思是该任务需要大量的运算,而没有阻塞,CPU一直全速运行。CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量:
一般公式为:CPU核数 1个线程的线程的线程池。
IO密集型:
1、由于IO密集型任务线程并不是一直执行任务,则应配置尽可能多的线程,如CPU核数*2
2、IO密集型,即该任务需要大量的IO,即大量的阻塞。
在单线程上运行IO密集型的任务会导致浪费大量的CPU运算能力浪费在等待。
所以IO密集型任务中使用多线程可以大大的加速程序运行,即使在单核CPU上,这种加速主要就是利用了被浪费掉的阻塞时间。
IO密集型时,大部分线程都阻塞,故需要多配置线程数:
参考公式:CPU核数/1-阻塞系数 阻塞系数在0.8-0.9之间。