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這篇文章主要介紹Java多線程之線程池七個參數(shù)的示例分析,文中介紹的非常詳細,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們一定要看完!
ThreadPoolExecutor是JDK中的線程池實現(xiàn),這個類實現(xiàn)了一個線程池需要的各個方法,它提供了任務(wù)提交、線程管理、監(jiān)控等方法。
下面是ThreadPoolExecutor類的構(gòu)造方法源碼,其他創(chuàng)建線程池的方法最終都會導向這個構(gòu)造方法,共有7個參數(shù):corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) { if (corePoolSize < 0 || maximumPoolSize <= 0 || maximumPoolSize < corePoolSize || keepAliveTime < 0) throw new IllegalArgumentException(); if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null) throw new NullPointerException(); this.acc = System.getSecurityManager() == null ? null : AccessController.getContext(); this.corePoolSize = corePoolSize; this.maximumPoolSize = maximumPoolSize; this.workQueue = workQueue; this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime); this.threadFactory = threadFactory; this.handler = handler; }
這些參數(shù)都通過volatile修飾:
public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService { private final BlockingQueue<Runnable> workQueue; private volatile ThreadFactory threadFactory; private volatile RejectedExecutionHandler handler; private volatile long keepAliveTime; // 是否允許核心線程被回收 private volatile boolean allowCoreThreadTimeOut; private volatile int corePoolSize; private volatile int maximumPoolSize; }
線程池維護的最小線程數(shù)量,核心線程創(chuàng)建后不會被回收(注意:設(shè)置allowCoreThreadTimeout=true后,空閑的核心線程超過存活時間也會被回收)。
大于核心線程數(shù)的線程,在空閑時間超過keepAliveTime后會被回收。
線程池剛創(chuàng)建時,里面沒有一個線程,當調(diào)用 execute() 方法添加一個任務(wù)時,如果正在運行的線程數(shù)量小于corePoolSize,則馬上創(chuàng)建新線程并運行這個任務(wù)。
線程池允許創(chuàng)建的最大線程數(shù)量。
當添加一個任務(wù)時,核心線程數(shù)已滿,線程池還沒達到最大線程數(shù),并且沒有空閑線程,工作隊列已滿的情況下,創(chuàng)建一個新線程,然后從工作隊列的頭部取出一個任務(wù)交由新線程來處理,而將剛提交的任務(wù)放入工作隊列尾部。
當一個可被回收的線程的空閑時間大于keepAliveTime,就會被回收。
可被回收的線程:
設(shè)置allowCoreThreadTimeout=true的核心線程。大于核心線程數(shù)的線程(非核心線程)。
keepAliveTime的時間單位:
TimeUnit.NANOSECONDS TimeUnit.MICROSECONDS TimeUnit.MILLISECONDS // 毫秒 TimeUnit.SECONDS TimeUnit.MINUTES TimeUnit.HOURS TimeUnit.DAYS
新任務(wù)被提交后,會先添加到工作隊列,任務(wù)調(diào)度時再從隊列中取出任務(wù)。工作隊列實現(xiàn)了BlockingQueue接口。
JDK默認的工作隊列有五種:
1.ArrayBlockingQueue 數(shù)組型阻塞隊列:數(shù)組結(jié)構(gòu),初始化時傳入大小,有界,F(xiàn)IFO,使用一個重入鎖,默認使用非公平鎖,入隊和出隊共用一個鎖,互斥。
2。LinkedBlockingQueue 鏈表型阻塞隊列:鏈表結(jié)構(gòu),默認初始化大小為Integer.MAX_VALUE,有界(近似無解),F(xiàn)IFO,使用兩個重入鎖分別控制元素的入隊和出隊,用Condition進行線程間的喚醒和等待。
3.SynchronousQueue 同步隊列:容量為0,添加任務(wù)必須等待取出任務(wù),這個隊列相當于通道,不存儲元素。
4.PriorityBlockingQueue 優(yōu)先阻塞隊列:無界,默認采用元素自然順序升序排列。
5.DelayQueue 延時隊列:無界,元素有過期時間,過期的元素才能被取出。
創(chuàng)建線程的工廠,可以設(shè)定線程名、線程編號等。
默認線程工廠:
/** * The default thread factory */ static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory { private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1); private final ThreadGroup group; private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1); private final String namePrefix; DefaultThreadFactory() { SecurityManager s = System.getSecurityManager(); group = (s != null) ? s.getThreadGroup() : Thread.currentThread().getThreadGroup(); namePrefix = "pool-" + poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-"; } public Thread newThread(Runnable r) { Thread t = new Thread(group, r, namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(), 0); if (t.isDaemon()) t.setDaemon(false); if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY) t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); return t; } }
當線程池線程數(shù)已滿,并且工作隊列達到限制,新提交的任務(wù)使用拒絕策略處理??梢宰远x拒絕策略,拒絕策略需要實現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口。
JDK默認的拒絕策略有四種:
1.AbortPolicy:丟棄任務(wù)并拋出RejectedExecutionException異常。
2.DiscardPolicy:丟棄任務(wù),但是不拋出異常??赡軐е聼o法發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的異常狀態(tài)。
3.DiscardOldestPolicy:丟棄隊列最前面的任務(wù),然后重新提交被拒絕的任務(wù)。
4.CallerRunsPolicy:由調(diào)用線程處理該任務(wù)。
默認拒絕策略:
/** * The default rejected execution handler */ private static final RejectedExecutionHandler defaultHandler = new AbortPolicy(); public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler { /** * Creates an {@code AbortPolicy}. */ public AbortPolicy() { } /** * Always throws RejectedExecutionException. * * @param r the runnable task requested to be executed * @param e the executor attempting to execute this task * @throws RejectedExecutionException always */ public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) { throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() + " rejected from " + e.toString()); } }
import java.util.concurrent.*; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * 線程池工廠工具 * * @author 向振華 * @date 2021/04/11 10:24 */ public class ThreadPoolFactory { /** * 生成固定大小的線程池 * * @param threadName 線程名稱 * @return 線程池 */ public static ExecutorService createFixedThreadPool(String threadName) { AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(0); return new ThreadPoolExecutor( // 核心線程數(shù) desiredThreadNum(), // 最大線程數(shù) desiredThreadNum() * 2, // 空閑線程存活時間 60L, // 空閑線程存活時間單位 TimeUnit.SECONDS, // 工作隊列 new ArrayBlockingQueue<>(1024), // 線程工廠 new ThreadFactory() { @Override public Thread newThread(Runnable r) { return new Thread(r, threadName + "-" + threadNumber.getAndIncrement()); } }, // 拒絕策略 new RejectedExecutionHandler() { @Override public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) { if (!executor.isShutdown()) { try { //嘗試阻塞式加入任務(wù)隊列 executor.getQueue().put(r); } catch (Exception e) { //保持線程的中斷狀態(tài) Thread.currentThread().interrupt(); } } } }); } /** * 理想的線程數(shù),使用 2倍cpu核心數(shù) */ public static int desiredThreadNum() { return Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2; } }
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