并发之线程池（一）

2021-04-13 本文已影响0人简楼

线程池的目的

管理线程，避免增加创建线程和销毁线程的资源损耗；
提高响应速度；
解耦作用，线程的创建于执行完全分开，方便维护；
重复利用，线程用完，再放回池子，可以达到重复利用的效果，节省资源；

线程池的创建

谈到线程池就会想到池化技术，其中最核心的思想就是把宝贵的资源放到一个池子中；每次使用都从里面获取，用完之后又放回池子供其他人使用，在长时间不使用时，会自动回收释放；

创建的方式：

newFixedThreadPool (固定数目线程的线程池)
newCachedThreadPool(可缓存线程的线程池)
newSingleThreadExecutor(单线程的线程池)
newScheduledThreadPool(定时及周期执行的线程池)

以下是部分源码：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
   BlockingQueue<Runnable> workQueue,
   ThreadFactory threadFactory,
   RejectedExecutionHandler handler)

参数解释

corePoolSize：线程池核心线程数最大值
maximumPoolSize：线程池最大线程数大小
keepAliveTime：线程池中非核心线程空闲的存活时间大小
unit：线程空闲存活时间单位
workQueue：存放任务的阻塞队列
threadFactory：用于设置创建线程的工厂，可以给创建的线程设置有意义的名字，可方便排查问题。
handler：线城池的饱和策略事件，主要有四种类型

任务执行

线程池执行流程，对应execute()方法:

execute.png

提交一个任务，线程池里存活的核心线程数小于线程数corePoolSize时，线程池会创建一个核心线程去处理提交的任务。
如果线程池核心线程数已满，即线程数已经等于corePoolSize，一个新提交的任务，会被放进任务队列workQueue排队等待执行。
当线程池里面存活的线程数已经等于corePoolSize了,并且任务队列workQueue也满，判断线程数是否达到maximumPoolSize，即最大线程数是否已满，如果没到达，创建一个非核心线程执行提交的任务。
如果当前的线程数达到了maximumPoolSize，还有新的任务过来的话，直接采用拒绝策略处理。

四种拒绝策略

AbortPolicy(抛出一个异常，默认的)
DiscardPolicy(直接丢弃任务)
DiscardOldestPolicy（丢弃队列里最老的任务，将当前这个任务继续提交给线程池）
CallerRunsPolicy（交给线程池调用所在的线程进行处理)

线程池异常处理

1.在任务代码try/catch捕获异常；
2.通过Future对象的get方法接收抛出的异常，再处理；
3.为工作者线程设置UncaughtExceptionHandler，在uncaughtException方法中处理异常；
4.重写ThreadPoolExecutor的afterExecute方法，处理传递的异常引用；

线程池的工作队列

ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue（有界队列）是一个用数组实现的有界阻塞队列，按FIFO排序量；

LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue（可设置容量队列）基于链表结构的阻塞队列，按FIFO排序任务，容量可以选择进行设置，不设置的话，将是一个无边界的阻塞队列，最大长度为Integer.MAX_VALUE，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQuene；newFixedThreadPool线程池使用了这个队列；

DelayQueue

DelayQueue（延迟队列）是一个任务定时周期的延迟执行的队列。根据指定的执行时间从小到大排序，否则根据插入到队列的先后排序；
newScheduledThreadPool线程池使用了这个队列；

PriorityBlockingQueue

PriorityBlockingQueue（优先级队列）是具有优先级的无界阻塞队列；

SynchronousQueue

SynchronousQueue（同步队列）一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQuene，newCachedThreadPool线程池使用了这个队列；

线程池的状态

线程池的状态.png

RUNNING

该状态的线程池会接收新任务，并处理阻塞队列中的任务；
调用线程池的shutdown()方法，可以切换到SHUTDOWN状态；
调用线程池的shutdownNow()方法，可以切换到STOP状态；

SHUTDOWN

该状态的线程池不会接收新任务，但会处理阻塞队列中的任务；
队列为空，并且线程池中执行的任务也为空,进入TIDYING状态；

STOP

该状态的线程不会接收新任务，也不会处理阻塞队列中的任务，而且会中断正在运行的任务；
线程池中执行的任务为空,进入TIDYING状态；

TIDYING

该状态表明所有的任务已经运行终止，记录的任务数量为0；
terminated()执行完毕，进入TERMINATED状态；

TERMINATED

该状态表示线程池彻底终止；

如何配置线程

IO 密集型任务：由于线程并不是一直在运行，所以可以尽可能的多配置线程，比如 CPU 个数 * 2；
CPU 密集型任务（大量复杂的运算）应当分配较少的线程，比如 CPU 个数相当的大小；
以上只是设置的方式只是用于最初始的参考，具体的还是要以系统环境为准，多测试多调优，就会知道设置多少是对当前系统最合适的，切记。