【科普解读】线程池为何是聪明开发者的最爱?

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上篇文章介绍了线程池的实现原理和具体的使用方法,本篇文章会介绍线程池的状态和核心参数和拒绝策略的解读,以便于读者在使用线程池的时候能够更加的得心应手。

线程池的状态

RUNNING

状态说明:  线程池处在RUNNING状态时,能够接收新任务,以及对已添加的任务进行 处理。

状态切换:  线程池的初始化状态是RUNNING。换句话说,线程池被一旦被创建,就处 于RUNNING状态,并且线程池中的任务数为0!

SHUTDOWN

状态说明: 线程池处在SHUTDOWN状态时,不接收新任务,但能处理已添加的任务。

状态切换:  调用线程池的shutdown()接口时,线程池由RUNNING -> SHUTDOWN。

STOP

状态说明:  线程池处在STOP状态时,不接收新任务,不处理已添加的任务,并且会中 断正在处理的任务。

状态切换:  调用线程池的shutdownNow()接口时,线程池由(RUNNING or SHUTDOWN ) -> STOP。

TIDYING

状态说明:  当所有的任务已终止,ctl记录的”任务数量”为0,线程池会变为TIDYING 状态。当线程池变为TIDYING状态时,会执行钩子函数terminated()。terminated()在 ThreadPoolExecutor类中是空的,若用户想在线程池变为TIDYING时,进行相应的处理; 可以通过重载terminated()函数来实现。

状态切换:  当线程池在SHUTDOWN状态下,阻塞队列为空并且线程池中执行的任务也 为空时,就会由 SHUTDOWN -> TIDYING。 当线程池在STOP状态下,线程池中执行的 任务为空时,就会由STOP -> TIDYING。

TERMINATED

状态说明:  线程池彻底终止,就变成TERMINATED状态。

状态切换:  线程池处在TIDYING状态时,执行完terminated()之后,就会由 TIDYING - > TERMINATED。 进入TERMINATED的条件如下:

  • 线程池不是RUNNING状态;
  • 线程池状态不是TIDYING状态或TERMINATED状态;
  • 如果线程池状态是SHUTDOWN并且workerQueue为空;
  • workerCount为0;
  • 设置TIDYING状态成功。

线程池核心参数解读

corePoolSize

线程池中的核心线程数,当提交一个任务时,线程池创建一个新线程执行任务,直到当 前线程数等于corePoolSize;如果当前线程数为corePoolSize,继续提交的任务被保存到阻塞队列中,等待被执行;如果执行了线程池的prestartAllCoreThreads()方法,线程池会提前创建并启动所有核心线程。

maximumPoolSize

线程池中允许的最大线程数。如果当前阻塞队列满了,且继续提交任务,则创建新的线 程执行任务,前提是当前线程数小于maximumPoolSize;

keepAliveTime

线程池维护线程所允许的空闲时间。当线程池中的线程数量大于corePoolSize的时 候,如果这时没有新的任务提交,核心线程外的线程不会立即销毁,而是会等待,直到等待 的时间超过了keepAliveTime;

unit

keepAliveTime的单位;

workQueue

用来保存等待被执行的任务的阻塞队列,且任务必须实现Runable接口,在JDK中提供 了如下阻塞队列:

  • ArrayBlockingQueue:基于数组结构的有界阻塞队列,按FIFO排序任务;
  • LinkedBlockingQuene:基于链表结构的阻塞队列,按FIFO排序任务,吞 吐量通常要高于ArrayBlockingQuene;
  • SynchronousQuene: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;
  • priorityBlockingQuene:具有优先级的无界阻塞队列;

threadFactory

它是ThreadFactory类型的变量,用来创建新线程。默认使用Executors.defaultThreadFactory() 来创建线程。使用默认的ThreadFactory来创建线程时,会使新创建的线程具有相同的NORM_PRIORITY优先级并且是非守护线程,同时也设置了线程的名称。

handler

线程池的饱和策略,当阻塞队列满了,且没有空闲的工作线程,如果继续提交任务,必 须采取一种策略处理该任务。

拒绝策略:

线程池提供了4种拒绝策略

  • AbortPolicy:直接抛出异常,默认策略;
  • CallerRunsPolicy:用调用者所在的线程来执行任务;
  • DiscardOldestPolicy:丢弃阻塞队列中靠最前的任务,并执行当前任务;
  • DiscardPolicy:直接丢弃任务;

上面的4种策略都是ThreadPoolExecutor的内部类。当然也可以根据应用场景实现RejectedExecutionHandler接口,自定义饱和策略,如记录日志或持久化存储不能处理的任务。