Java多线程)快三最快回本方法81512073

熟悉Java多线程编程的同窗都知道,当咱们线程建立过多时,容易引起内存溢出,所以咱们就有必要使用线程池的技术了。java

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1 线程池的优点编程

2 线程池的使用数组

3 线程池的工做原理缓存

4 线程池的参数多线程

4.1 任务队列(workQueue)并发

4.2 线程工厂(threadFactory)框架

4.3 拒绝策略(handler)dom

5 功能线程池ide

5.1 定长线程池(FixedThreadPool)

5.2 定时线程池(ScheduledThreadPool )

5.3 可缓存线程池(CachedThreadPool)

5.4 单线程化线程池(SingleThreadExecutor)

5.5 对比

6 总结

参考


1 线程池的优点

整体来讲,线程池有以下的优点:

(1)下降资源消耗。经过重复利用已建立的线程下降线程建立和销毁形成的消耗。

(2)提升响应速度。当任务到达时,任务能够不须要等到线程建立就能当即执行。

(3)提升线程的可管理性。线程是稀缺资源,若是无限制的建立,不只会消耗系统资源,还会下降系统的稳定性,使用线程池能够进行统一的分配,调优和监控。

2 线程池的使用

线程池的真正实现类是ThreadPoolExecutor,其构造方法有以下4种:

1.  public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
    
2.   int maximumPoolSize,
    
3.   long keepAliveTime,
    
4.   TimeUnit unit,
    
5.   BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
    
6.      this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
    
7.           Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    
8.  }
    

10.  public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
    
11.   int maximumPoolSize,
    
12.   long keepAliveTime,
    
13.   TimeUnit unit,
    
14.   BlockingQueue<Runnable> workQueue,
    
15.   ThreadFactory threadFactory) {
    
16.      this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
    
17.           threadFactory, defaultHandler);
    
18.  }
    

20.  public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
    
21.   int maximumPoolSize,
    
22.   long keepAliveTime,
    
23.   TimeUnit unit,
    
24.   BlockingQueue<Runnable> workQueue,
    
25.   RejectedExecutionHandler handler) {
    
26.      this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
    
27.           Executors.defaultThreadFactory(), handler);
    
28.  }
    

30.  public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
    
31.   int maximumPoolSize,
    
32.   long keepAliveTime,
    
33.   TimeUnit unit,
    
34.   BlockingQueue<Runnable> workQueue,
    
35.   ThreadFactory threadFactory,
    
36.   RejectedExecutionHandler handler) {
    
37.      if (corePoolSize < 0 ||
    
38.          maximumPoolSize <= 0 ||
    
39.          maximumPoolSize < corePoolSize ||
    
40.          keepAliveTime < 0)
    
41.          throw new IllegalArgumentException();
    
42.      if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
    
43.          throw new NullPointerException();
    
44.      this.corePoolSize = corePoolSize;
    
45.      this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    
46.      this.workQueue = workQueue;
    
47.      this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    
48.      this.threadFactory = threadFactory;
    
49.      this.handler = handler;
    
50.  }

能够看到,其须要以下几个参数:

  • corePoolSize(必需):核心线程数。默认状况下,核心线程会一直存活,可是当将allowCoreThreadTimeout设置为true时,核心线程也会超时回收。
  • maximumPoolSize(必需):线程池所能容纳的最大线程数。当活跃线程数达到该数值后,后续的新任务将会阻塞。
  • keepAliveTime(必需):线程闲置超时时长。若是超过该时长,非核心线程就会被回收。若是将allowCoreThreadTimeout设置为true时,核心线程也会超时回收。
  • unit(必需):指定keepAliveTime参数的时间单位。经常使用的有:TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)、TimeUnit.SECONDS(秒)、TimeUnit.MINUTES(分)。
  • workQueue(必需):任务队列。经过线程池的execute()方法提交的Runnable对象将存储在该参数中。其采用阻塞队列实现。
  • threadFactory(可选):线程工厂。用于指定为线程池建立新线程的方式。
  • handler(可选):拒绝策略。当达到最大线程数时须要执行的饱和策略。

线程池的使用流程以下:

1.  // 建立线程池
    
2.  ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,
    
3.                                               MAXIMUM_POOL_SIZE,
    
4.                                               KEEP_ALIVE,
    
5.                                               TimeUnit.SECONDS,
    
6.                                               sPoolWorkQueue,
    
7.                                               sThreadFactory);
    
8.  // 向线程池提交任务
    
9.  threadPool.execute(new Runnable() {
    
10.      @Override
    
11.      public void run() {
    
12.          ... // 线程执行的任务
    
13.      }
    
14.  });
    
15.  // 关闭线程池
    
16.  threadPool.shutdown(); // 设置线程池的状态为SHUTDOWN,而后中断全部没有正在执行任务的线程
    
17.  threadPool.shutdownNow(); // 设置线程池的状态为 STOP,而后尝试中止全部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

3 线程池的工做原理

下面来描述一下线程池工做的原理,同时对上面的参数有一个更深的了解。其工做原理流程图以下:

经过上图,相信你们已经对全部参数有个了解了。下面再对任务队列、线程工厂和拒绝策略作更多的说明。

4 线程池的参数

4.1 任务队列(workQueue)

任务队列是基于阻塞队列实现的,即采用生产者消费者模式,在Java中须要实现BlockingQueue接口。但Java已经为咱们提供了7种阻塞队列的实现:

  1. ArrayBlockingQueue:一个由数组结构组成的有界阻塞队列(数组结构可配合指针实现一个环形队列)。
  2. LinkedBlockingQueue: 一个由链表结构组成的有界阻塞队列,在未指明容量时,容量默认为Integer.MAX_VALUE
  3. PriorityBlockingQueue: 一个支持优先级排序的无界阻塞队列,对元素没有要求,能够实现Comparable接口也能够提供Comparator来对队列中的元素进行比较。跟时间没有任何关系,仅仅是按照优先级取任务。
  4. DelayQueue:相似于PriorityBlockingQueue,是二叉堆实现的无界优先级阻塞队列。要求元素都实现Delayed接口,经过执行时延从队列中提取任务,时间没到任务取不出来。
  5. SynchronousQueue: 一个不存储元素的阻塞队列,消费者线程调用take()方法的时候就会发生阻塞,直到有一个生产者线程生产了一个元素,消费者线程就能够拿到这个元素并返回;生产者线程调用put()方法的时候也会发生阻塞,直到有一个消费者线程消费了一个元素,生产者才会返回。
  6. LinkedBlockingDeque: 使用双向队列实现的有界双端阻塞队列。双端意味着能够像普通队列同样FIFO(先进先出),也能够像栈同样FILO(先进后出)。
  7. LinkedTransferQueue: 它是ConcurrentLinkedQueueLinkedBlockingQueueSynchronousQueue的结合体,可是把它用在ThreadPoolExecutor中,和LinkedBlockingQueue行为一致,可是是无界的阻塞队列。

注意有界队列和无界队列的区别:若是使用有界队列,当队列饱和时并超过最大线程数时就会执行拒绝策略;而若是使用无界队列,由于任务队列永远均可以添加任务,因此设置maximumPoolSize没有任何意义。

4.2 线程工厂(threadFactory)

线程工厂指定建立线程的方式,须要实现ThreadFactory接口,并实现newThread(Runnable r)方法。该参数能够不用指定,Executors框架已经为咱们实现了一个默认的线程工厂:

1.  /**
    
2.   * The default thread factory.
    
3.   */
    
4.  private static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
    
5.      private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
    
6.      private final ThreadGroup group;
    
7.      private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
    
8.      private final String namePrefix;
    

10.      DefaultThreadFactory() {
    
11.          SecurityManager s = System.getSecurityManager();
    
12.          group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
    
13.                                Thread.currentThread().getThreadGroup();
    
14.          namePrefix = "pool-" +
    
15.                        poolNumber.getAndIncrement() +
    
16.                       "-thread-";
    
17.      }
    

19.      public Thread newThread(Runnable r) {
    
20.          Thread t = new Thread(group, r,
    
21.                                namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
    
22.                                0);
    
23.          if (t.isDaemon())
    
24.              t.setDaemon(false);
    
25.          if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
    
26.              t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
    
27.          return t;
    
28.      }
    
29.  }

4.3 拒绝策略(handler)

当线程池的线程数达到最大线程数时,须要执行拒绝策略。拒绝策略须要实现RejectedExecutionHandler接口,并实现rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor)方法。不过Executors框架已经为咱们实现了4种拒绝策略:

  1. AbortPolicy(默认):丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
  2. CallerRunsPolicy:由调用线程处理该任务。
  3. DiscardPolicy:丢弃任务,可是不抛出异常。能够配合这种模式进行自定义的处理方式。
  4. DiscardOldestPolicy:丢弃队列最先的未处理任务,而后从新尝试执行任务。

5 功能线程池

嫌上面使用线程池的方法太麻烦?其实Executors已经为咱们封装好了4种常见的功能线程池,以下:

  • 定长线程池(FixedThreadPool)
  • 定时线程池(ScheduledThreadPool )
  • 可缓存线程池(CachedThreadPool)
  • 单线程化线程池(SingleThreadExecutor)

5.1 定长线程池(FixedThreadPool)

建立方法的源码:

1.  public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    
2.      return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
    
3.                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
    
4.                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    
5.  }
    
6.  public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
    
7.      return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
    
8.                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
    
9.                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
    
10.                                    threadFactory);
    
11.  }
  • 特色:只有核心线程,线程数量固定,执行完当即回收,任务队列为链表结构的有界队列。
  • 应用场景:控制线程最大并发数。

使用示例:

1.  // 1. 建立定长线程池对象 & 设置线程池线程数量固定为3
    
2.  ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
    
3.  // 2. 建立好Runnable类线程对象 & 需执行的任务
    
4.  Runnable task =new Runnable(){
    
5.    public void run() {
    
6.       System.out.println("执行任务啦");
    
7.    }
    
8.  };
    
9.  // 3. 向线程池提交任务
    
10.  fixedThreadPool.execute(task);

5.2 定时线程池(ScheduledThreadPool )

建立方法的源码:

1.  private static final long DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS = 10L;
    

3.  public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    
4.      return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    
5.  }
    
6.  public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    
7.      super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
    
8.            DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
    
9.            new DelayedWorkQueue());
    
10.  }
    

12.  public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(
    
13.          int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {
    
14.      return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);
    
15.  }
    
16.  public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
    
17.   ThreadFactory threadFactory) {
    
18.      super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
    
19.            DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
    
20.            new DelayedWorkQueue(), threadFactory);
    
21.  }
  • 特色:核心线程数量固定,非核心线程数量无限,执行完闲置10ms后回收,任务队列为延时阻塞队列。
  • 应用场景:执行定时或周期性的任务。

使用示例:

1.  // 1. 建立 定时线程池对象 & 设置线程池线程数量固定为5
    
2.  ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
    
3.  // 2. 建立好Runnable类线程对象 & 需执行的任务
    
4.  Runnable task =new Runnable(){
    
5.    public void run() {
    
6.       System.out.println("执行任务啦");
    
7.    }
    
8.  };
    
9.  // 3. 向线程池提交任务
    
10.  scheduledThreadPool.schedule(task, 1, TimeUnit.SECONDS); // 延迟1s后执行任务
    
11.  scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(task,10,1000,TimeUnit.MILLISECONDS);// 延迟10ms后、每隔1000ms执行任务

5.3 可缓存线程池(CachedThreadPool)

建立方法的源码:

1.  public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    
2.      return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
    
3.                                    60L, TimeUnit.SECONDS,
    
4.                                    new SynchronousQueue<Runnable>());
    
5.  }
    
6.  public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {
    
7.      return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
    
8.                                    60L, TimeUnit.SECONDS,
    
9.                                    new SynchronousQueue<Runnable>(),
    
10.                                    threadFactory);
    
11.  }
  • 特色:无核心线程,非核心线程数量无限,执行完闲置60s后回收,任务队列为不存储元素的阻塞队列。
  • 应用场景:执行大量、耗时少的任务。

使用示例:

1.  // 1. 建立可缓存线程池对象
    
2.  ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
    
3.  // 2. 建立好Runnable类线程对象 & 需执行的任务
    
4.  Runnable task =new Runnable(){
    
5.    public void run() {
    
6.       System.out.println("执行任务啦");
    
7.    }
    
8.  };
    
9.  // 3. 向线程池提交任务
    
10.  cachedThreadPool.execute(task);

5.4 单线程化线程池(SingleThreadExecutor)

建立方法的源码:

1.  public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    
2.      return new FinalizableDelegatedExecutorService
    
3.          (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
    
4.                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
    
5.                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    
6.  }
    
7.  public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
    
8.      return new FinalizableDelegatedExecutorService
    
9.          (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
    
10.                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
    
11.                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
    
12.                                  threadFactory));
    
13.  }
  • 特色:只有1个核心线程,无非核心线程,执行完当即回收,任务队列为链表结构的有界队列。
  • 应用场景:不适合并发但可能引发IO阻塞性及影响UI线程响应的操做,如数据库操做、文件操做等。

使用示例:

1.  // 1. 建立单线程化线程池
    
2.  ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
    
3.  // 2. 建立好Runnable类线程对象 & 需执行的任务
    
4.  Runnable task =new Runnable(){
    
5.    public void run() {
    
6.       System.out.println("执行任务啦");
    
7.    }
    
8.  };
    
9.  // 3. 向线程池提交任务
    
10.  singleThreadExecutor.execute(task);

5.5 对比

6 总结

Executors的4个功能线程池虽然方便,但如今已经不建议使用了,而是建议直接经过使用ThreadPoolExecutor的方式,这样的处理方式让写的同窗更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。

其实Executors的4个功能线程有以下弊端:

  • FixedThreadPoolSingleThreadExecutor:主要问题是堆积的请求处理队列均采用LinkedBlockingQueue,可能会耗费很是大的内存,甚至OOM。
  • CachedThreadPoolScheduledThreadPool:主要问题是线程数最大数是Integer.MAX_VALUE,可能会建立数量很是多的线程,甚至OOM。
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