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笑话，你觉得我没女朋友，是因为不懂线程池吗
概念及作用
Java中的线程池是运用场景最多的并发框架，几乎所有需要异步或并发执行任务的程序都可以使用写线程池。在开发过程中，合理使用线程池能够带来如下3个好处。
- 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
- 提高线程的客观理性。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，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分配、调优和监控。但是，要做到合理利用线程池，必须对其实现原理了如指掌 ——《Java并发编程的艺术》
实现原理
先复习下，线程状态
- new——新建（线程被创建且未启动的状态）
- 继承Thread类（调用start方法）
- 实现Runnable接口（调用run方法）
- 实现Callable接口（调用call方法）
- 走线程池（）
- runnable——就绪（调用start()之后运行之前的状态）
- running——运行（run()正在执行时线程的状态，可能由于某些因素而退出running，如时间、异常、锁、调度等）
- blocked——阻塞（即阻塞状态）
- 同步阻塞——锁被其他线程占用
- 主动阻塞——调用Thread的某些方法，主动让出cpu执行权，比如sleep()、join()等
- 等待阻塞——执行了wait()
- dead——终止（即终止状态，是run执行结束，或因异常退出后的状态，此状态不可逆装
再探探，线程池参数
- corePoolSize - 常驻核心线程数，即使空闲时仍保留在池中的线程数，除非设置 allowCoreThreadTimeOut
- maximumPoolSize - 池中允许的最大线程数 。必须大于或等于1，如果等于corePoolSize那就是固定大小线程池。队列缓存达到上限后，如果还有新任务需要处理，线程池就会创建新的线程。
- keepAliveTime - 表示线程池中线程的空闲时间，当空闲时间达到这个值，线程会被销毁，知道只剩下corePoolSize个线程为止，避免浪费内存和句柄资源
- unit - keepAliveTime参数的时间单位
- workQueue - 用于在执行任务之前使用的队列。 这个队列将仅保存execute方法提交的Runnable任务。当请求线程数大于核心线程数时，线程进入BlockingQueue阻塞队列。建议使用有界队列，可以增加系统的稳定性和预警能力
- threadFactory - 用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字
- handler - 饱和策略，执行被阻止时使用的处理程序，因为达到线程限制和队列容量，也是一种简单的限流保护
- AbortPolicy：直接抛出异常（默认情况）
- CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来运行任务
- DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务
- DiscardPolicy：不处理，丢弃掉
- 自定义策略：友好的拒绝策略有三种：保存到数据库进行削峰填谷，在空闲时再提取出来执行；转向某个提示页面；打印日志
后瞅瞅，处理流程机制
俗话说一图胜前言，可能没啥
这是一个十分经典的线程池执行流程图，但可能初次看有些抽象，那就让小学弟来加工一下吧
最后聊聊，弱鸡码农的理解
我就不信结合这两张图，你还看不明白，如果还看不明白，那你就不配做个LPL忠实观众，不对不对，那你就不配做个踏实的程序员
示例代码
折腾这么长时间，不摆弄点代码，对不起大家，来，上菜
主任务
public class Task implements Runnable{
private final static AtomicLong a = new AtomicLong(1L);
@Override
public void run() {
//睡三秒，假装执行“换衣服”任务
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("我队服换好了，我是召唤师num_"+a.getAndIncrement());
}
}
线程工厂
public class UserThreadFactory implements ThreadFactory {
private final String namePrefix;
private final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger();
public UserThreadFactory(String whatFeatureOfGroup) {
namePrefix = "UserThreadFactory's-" + whatFeatureOfGroup + "-Worker-";
}
@Override
public Thread newThread(Runnable task) {
String name = namePrefix + nextId.getAndIncrement();
Thread thread = new Thread(null,task,name,0);
System.out.println(thread.getName());
return thread;
}
}
自定义拒绝策略
public class UserThreadHandler implements RejectedExecutionHandler {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println("我被拒绝了:"+executor.getActiveCount()+executor.getCompletedTaskCount()
+executor.getCorePoolSize()+executor.getQueue());
}
}
线程池主方法
public class ThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) {
//初始化队列
BlockingQueue blockingDeque = new LinkedBlockingQueue(3);
//创建工厂对象
UserThreadFactory userThreadFactory = new UserThreadFactory("FPX战队更衣室");
//创建拒绝策略
UserThreadHandler userThreadHandler = new UserThreadHandler();
//构建线程池
ThreadPoolExecutor tpe1 = new ThreadPoolExecutor(
1,2,20,TimeUnit.SECONDS,blockingDeque,userThreadFactory,userThreadHandler);
//申明任务对象
Task task = new Task();
//线程池发力时刻
for (int i = 1; i <= 6; i++) {
tpe1.execute(task);
}
//用完了记得关闭线程池，要不然他会一直占着资源
tpe1.shutdown();
}
}
主方法执行效果
整体流程正好对应上面小学弟的流程执行过程，懂的都懂
书上说使用时需注意
- 合理设置各类参数，应根据实际业务场景来设置合理的工作线程数
- 线程资源必须通过线程池提供，不允许应用中自行显式创建线程
- 创建线程或线程池时请指定有意义的线程名称，方便出错是回溯
最后，到底怎样才能合理的配置线程池参数
书上也说了，根据任务特性来分角度分析
- 性质：
- CPU密集型：尽可能小的配置线程，如“N+1”个线程的线程池
- IO密集型：尽可能多的配置线程，如“2*N”个线程
- 混合型任务：如果两个任务执行时间差别不大，可进行拆分为两个任务，如果差别太大就不用分解
- 优先级：高、中、低 （可考虑PriorityBlockingQueue优先级队列，可以让优先级高的任务先执行）
- 执行时间：长、中、短
- 依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接 还有人说进一步的优化理论：最佳线程数目 = （线程等待时间与线程CPU时间之比 + 1）* CPU数目 还有人说就定死了，当前服务器的cpu核心数就行了，别管那么多
Runtime.getRuntime().availableProcessors();//获取当前cpu的核心数量
总而言之，言而总之，还是要根据业务情况，结合实际，来做出相应的配置。
参考资料
- 《Java并发编程的艺术》
- 《码出高效Java开发手册》
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