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多线程之线程池ThreadPoolExecutor

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线程池ThreadPoolExecutor

作用
  • 并发编程的艺术

    • 降低资源消耗
    • 提高响应速度
    • 提高线程的可管理性
  • 码出高效java开发手册

    • 利用线程池管理并复用线、控制最大并发数等
    • 实现任务线程队列缓存策略和拒绝机制
    • 实现某些与时间相关的功能,如定时执行,周期执行等
    • 隔离线程环境。比如,交易服务和搜索服务在同一台服务器上,分别开启两个线程池,交易线程的资源消耗明显要大;因此,通过配置独立的线程池,将搅拌的交易服务与搜索服务隔离开,避免各服务线程相互影响
状态
  • RUNNING:能接受新任务,并处理阻塞队列中的任务
  • SHUTDOWN:不接受新任务,但是可以处理阻塞队列中的任务
  • STOP:不接受新任务,并且不处理阻塞队列中的任务,并且还打断正在运行任务的线程,就是直接撂担子不干了!
  • TIDYING:所有任务都终止,并且工作线程也为0,处于关闭之前的状态
  • TERMINATED:已关闭。
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
示例代码

线程工厂(顺便包含了任务的线程实现类)

public class UserThreadFactory implements ThreadFactory {
    private final String namePrefix;
    private final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger();
​
    //定义线程组名称,使用jstack排查问题时,有帮助
    public UserThreadFactory(String whatFeatureOfGroup) {
        this.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;
    }
}
​
class Task implements Runnable{
    private final AtomicLong count = new AtomicLong(0L);
​
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("running_"+count.getAndIncrement());
    }
}
复制代码

拒绝策略(看起来很敷衍的样子)

public class UserRejectHandler implements RejectedExecutionHandler {
    @Override
    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
        System.out.println("task rejected. "+executor.toString());
    }
}
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线程池主方法(池子1出发了拒绝策略,池子2却没有,因为队列2足够强大,看来哪里都是靠实力说话)

public class UserThreadPool {
​
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue queue1 = new LinkedBlockingQueue(2);
        BlockingQueue queue2 = new LinkedBlockingQueue(200);
​
        UserThreadFactory f1 = new UserThreadFactory("第一机房");
        UserThreadFactory f2 = new UserThreadFactory("第二机房");
​
        UserRejectHandler handler = new UserRejectHandler();
​
        //核心线程为1,最大线程为2,为了保证出发rejectHandler
        ThreadPoolExecutor threadPoolFirst = new ThreadPoolExecutor(
                1,2,60, TimeUnit.SECONDS,queue1,f1,handler);
        //利用第二个线程工厂实例创建第二个线程池,这里不会发生拒绝策略
        ThreadPoolExecutor threadPoolSecond = new ThreadPoolExecutor(
                1,2,60,TimeUnit.SECONDS,queue2,f2,handler);
​
        Runnable task = new Task();
​
        for (long i = 0; i < 200 ; i++) {
            threadPoolFirst.execute(task);
            threadPoolSecond.execute(task);
        }
    }
}
复制代码
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
合理地配置线程池

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

Runtime.getRuntime().availableProcessors();//获取当前cpu的核心数量
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