Java线程池的分析和使用说明
发布时间：2021-11-07 16:21:13 所属栏目：教程 来源：互联网
导读：目录 1. 引言2.线程池的使用线程池的创建线程池的关闭3. 线程池的分析4. 合理的配置线程池5. 线程池的监控总结 1. 引言 合理利用线程池能够带来三个好处。 第一：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。 第二：提高响应速度。
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目录 1. 引言2.线程池的使用线程池的创建线程池的关闭3. 线程池的分析4. 合理的配置线程池5. 线程池的监控总结 1. 引言 合理利用线程池能够带来三个好处。 第一：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。 第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。 第三：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。但是要做到合理的利用线程池，必须对其原理了如指掌。 2.线程池的使用线程池的创建 我们可以通过ThreadPoolExecutor来创建一个线程池。 new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, milliseconds,runnableTaskQueue, threadFactory,handler); 创建一个线程池需要输入几个参数： corePoolSize（线程池的基本大小）：当提交一个任务到线程池时，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads方法，线程池会提前创建并启动所有基本线程。 runnableTaskQueue（任务队列）：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。可以选择以下几个阻塞队列。 1.ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。 2.LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按FIFO （先进先出） 排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。 3.SynchronousQueue：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LinkedBlockingQueue，静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。 4.PriorityBlockingQueue：一个具有优先级得无限阻塞队列。 maximumPoolSize（线程池最大大小）：线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是如果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果。 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，Debug和定位问题时非常又帮助。 RejectedExecutionHandler（饱和策略）：当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。以下是JDK1.5提供的四种策略。n AbortPolicy：直接抛出异常。 1..CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来运行任务。 2.DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。 3.DiscardPolicy：不处理，丢弃掉。 4.当然也可以根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。如记录日志或持久化不能处理的任务。 keepAliveTime（线程活动保持时间）：线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。所以如果任务很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大这个时间，提高线程的利用率。 TimeUnit（线程活动保持时间的单位）：可选的单位有天（DAYS），小时（HOURS），分钟（MINUTES），毫秒(MILLISECONDS)，微秒(MICROSECONDS, 千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS, 千分之一微秒)。 向线程池提交任务 我们可以使用execute提交的任务，但是execute方法没有返回值，所以无法判断任务知否被线程池执行成功。通过以下代码可知execute方法输入的任务是一个Runnable类的实例。 threadsPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub } }); 们也可以使用submit 方法来提交任务，它会返回一个future,那么我们可以通过这个future来判断任务是否执行成功，通过future的get方法来获取返回值，get方法会阻塞住直到任务完成，而使用get(long timeout, TimeUnit unit)方法则会阻塞一段时间后立即返回，这时有可能任务没有执行完。 try { Object s = future.get(); } catch (InterruptedException e) { // 处理中断异常 } catch (ExecutionException e) { // 处理无法执行任务异常 } finally { // 关闭线程池 executor.shutdown(); } 线程池的关闭 我们可以通过调用线程池的shutdown或shutdownNow方法来关闭线程池，但是它们的实现原理不同，shutdown的原理是只是将线程池的状态设置成SHUTDOWN状态，然后中断所有没有正在执行任务的线程。shutdownNow的原理是遍历线程池中的工作线程，然后逐个调用线程的interrupt方法来中断线程，所以无法响应中断的任务可能永远无法终止。 shutdownNow会首先将线程池的状态设置成STOP，然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表。 只要调用了这两个关闭方法的其中一个，isShutdown方法就会返回true。当所有的任务都已关闭后,才表示线程池关闭成功，这时调用isTerminaed方法会返回true。至于我们应该调用哪一种方法来关闭线程池，应该由提交到线程池的任务特性决定，通常调用shutdown来关闭线程池，如果任务不一定要执行完，则可以调用shutdownNow。 3. 线程池的分析 流程分析：线程池的主要工作流程如下图： Java线程池主要工作流程 从上图我们可以看出，当提交一个新任务到线程池时，线程池的处理流程如下： 1.首先线程池判断基本线程池是否已满？没满，创建一个工作线程来执行任务。满了，则进入下个流程。 2.其次线程池判断工作队列是否已满？没满，则将新提交的任务存储在工作队列里。满了，则进入下个流程。 3.最后线程池判断整个线程池是否已满？没满，则创建一个新的工作线程来执行任务，满了，则交给饱和策略来处理这个任务。 源码分析。上面的流程分析让我们很直观的了解的线程池的工作原理，让我们再通过源代码来看看是如何实现的。线程池执行任务的方法如下： public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); //如果线程数小于基本线程数，则创建线程并执行当前任务 if (poolSize >= corePoolSize || !addIfUnderCorePoolSize(command)) { //如线程数大于等于基本线程数或线程创建失败，则将当前任务放到工作队列中。 if (runState == RUNNING && workQueue.offer(command)) { if (runState != RUNNING || poolSize == 0) ensureQueuedTaskHandled(command); } //如果线程池不处于运行中或任务无法放入队列，并且当前线程数量小于最大允许的线程数量，则创建一个线程执行任务。 else if (!addIfUnderMaximumPoolSize(command)) //抛出RejectedExecutionException异常 reject(command); // is shutdown or saturated } } 工作线程。线程池创建线程时，会将线程封装成工作线程Worker，Worker在执行完任务后，还会无限循环获取工作队列里的任务来执行。我们可以从Worker的run方法里看到这点： public void run() { try { Runnable task = firstTask; firstTask = null; while (task != null || (task = getTask()) != null) { runTask(task); task = null; } } finally { workerDone(this); } } 4. 合理的配置线程池 要想合理的配置线程池，就必须首先分析任务特性，可以从以下几个角度来进行分析： 1.任务的性质：CPU密集型任务，IO密集型任务和混合型任务。 2.任务的优先级：高，中和低。 3.任务的执行时间：长，中和短。 4.任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接。 （编辑：站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
