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Java线程池如何创建

PHPz
发布: 2023-05-16 08:43:12
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线程池的好处

  • 可以实现线程的复用,避免重新创建线程和销毁线程。创建线程和销毁线程对CPU的开销是很大的。

  • 可以限制最大可创建的线程数,可根据自己的机器性能动态调整线程池参数,提高应用性能。

  • 提供定时执行、并发数控制等功能。

  • 统一管理线程。

创建线程池的五种方式

1:缓存线程池(不推荐)

2:固定容量线程池(不推荐)

3:单个线程池(不推荐)

4:定时任务线程池(不推荐)

5:通过ThreadPoolExecutor构造方法创建线程池(阿里巴巴开发手册十分推荐)

前面4种创建线程池的方式都是通过Executors的静态方法来创建。

缓存线程池CachedThreadPool

	ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int finalI = i;
            executorService.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
                }
            });
        }
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为什么不推荐使用缓存线程池?

源码分析

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue());
    }
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 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }
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通过上面两个代码片段,我们可以看出CachedThreadPool的maximumPoolSize为Integer的最大值2147483647,相当于可以无限的创建线程,而创建线程是需要内存的,这样就会造成内存溢出,而且一般的机器也没用那么大的内存给它创建这么大量的线程。

固定容量线程池FixedThreadPool

newFixedThreadPool(int num),num就是我们要指定的固定线程数量

	ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

      for (int i = 0; i < 10; i++) {
          final int finalI = i;
          executorService.execute(new Runnable() {
              public void run() {
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
              }
          });
      }
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输出:

pool-1-thread-5run>4
pool-1-thread-4run>3
pool-1-thread-5run>5
pool-1-thread-3run>2
pool-1-thread-3run>8
pool-1-thread-3run>9
pool-1-thread-2run>1
pool-1-thread-1run>0
pool-1-thread-5run>7
pool-1-thread-4run>6

可以看出起到了线程的复用。

为什么FixedThreadPool是固定线程池?

源码分析

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue());
    }
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通过这个源码可以看出,核心线程数(corePoolSize)和最大线程数(maximumPoolSize)都为nThreads,因为只有这样,线程池才不会进行扩容,线程数才固定。

单个线程池SingleThreadExecutor

	ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

      for (int i = 0; i < 10; i++) {
          final int finalI = i;
          executorService.execute(new Runnable() {
              public void run() {
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
              }
          });

      }
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为什么SingleThreadExecutor只含有一个线程?

源码分析

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new Executors.FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue()));
    }
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通过这个源码可以看出,核心线程数(corePoolSize)和最大线程数(maximumPoolSize)都为1,所以它只含有一个线程。

定时任务线程池ScheduledThreadPool

	  int initDelay=10; //初始化延时
      int period=1;//初始化延迟过了之后,每秒的延时

      ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(10);

      scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
          @Override
          public void run() {
              System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>");
          }
      },initDelay,period, TimeUnit.SECONDS);
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这段代码的效果是:程序运行之后等10秒,然后输出第一次结果,之后每隔1秒输出一次结果。

为什么不推荐使用ScheduledThreadPool?

源码分析

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, 2147483647, 10L, TimeUnit.MILLISECONDS, new ScheduledThreadPoolExecutor.DelayedWorkQueue());
    }
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可以看出ScheduledThreadPool的最大线程数(maximumPoolSize)为Integer的最大值2147483647,相当于可以无限的创建线程,而创建线程是需要内存的,这样就会造成内存溢出,而且一般的机器也没用那么大的内存给它创建这么大量的线程。

ThreadPoolExecutor创建线程池(十分推荐)

	ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 20,
              2L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(5),
              Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

      for (int i = 0; i < 12; i++) {
          final int finalI = i;
          threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
              public void run() {
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
              }
          });
      }
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ThreadPoolExecutor的七个参数详解
	public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) {
        
    }
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  • corePoolSize:核心线程数。这些线程一旦被创建不会被销毁,是一直存在的。线程池默认是没有线程的,当有任务到来了,就会通过ThreadFactory去创建线程,并一直存在。

  • maximumPoolSize:最大线程数。非核心线程数=maximumPoolSize-corePoolSize,非核心线程数其实就是可扩容的线程数,可能会被销毁。

  • keepAliveTime:非核心线程的空闲存活时间。当通过扩容生成的非核心线程数在keepAliveTime这个时间后还处于空闲状态,则会销毁这些非核心线程。

  • unit:keepAliveTime的时间单位,例如:秒

  • workQueue:等待区。当来了>corePoolSize的任务时会把任务存放在workQueue这个阻塞队列中,等待其他线程处理。

  • threadFactory:线程工厂。创建线程的一种方式。

  • handler:拒绝策略。当来了>最大线程数 workQueue的容量则会执行拒绝策略

workQueue

ArrayBlockingQueue:有界阻塞队列。队列有大小限制,当容量超过时则会触发扩容或者拒绝策略。

	public ArrayBlockingQueue(int capacity) {
        this(capacity, false);
    }
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LinkedBlockingQueue:无界阻塞队列,队列无大小限制,可能会造成内存溢出。

	 public LinkedBlockingQueue() {
        this(2147483647);
    }
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handler

AbortPolicy:直接抛异常

	public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public AbortPolicy() {
        }

        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() + " rejected from " + e.toString());
        }
    }
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DiscardPolicy:不作任何操作。默默丢弃任务

	public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public DiscardPolicy() {
        }

        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
        }
    }
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DiscardOldestPolicy:丢掉存在时间最长的任务

	public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public DiscardOldestPolicy() {
        }

        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                e.getQueue().poll();
                e.execute(r);
            }

        }
    }
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CallerRunsPolicy:让提交任务的线程去处理任务

	public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public CallerRunsPolicy() {
        }

        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                r.run();
            }

        }
    }
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threadFactory

	ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();

      threadFactory.newThread(new Runnable() {
          @Override
          public void run() {
              System.out.println("threadFactory");
          }
      }).start();
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如何触发拒绝策略和线程池扩容?
	ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 20,
              2L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(5),
              Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

      for (int i = 0; i < 26; i++) { //并发数26
          final int finalI = i;
          threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
              public void run() {
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
              }
          });
      }
      /**
       * 核心线程数=10,最大线程数=20,故可扩容线程数=20-10
       * BlockingQueue的大小为5,故等待区的大小为5,也就是当并发数<=核心线程数+5不会扩容,并发数大于16才会扩容
       *
       * 触发扩容:并发数>核心线程数+阻塞队列的大小
       * 对于这段代码,如果来了26个并发,10个并发会被核心线程处理,5个会在等待区,剩下11个会因为等待区满了而触发扩容
       * 因为这里最多能够扩容10个,这里却是11个,所以会触发拒绝策略
       */
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  • 为什么这段代码会触发拒绝策略

对于这段代码,如果来了26个并发,10个并发会被核心线程处理,5个会在等待区,剩下11个会因为等待区满了而触发扩容,但是又因为因为这里最多能够扩容10个,这里却是11个,所以会触发拒绝策略。

  • 怎么触发扩容

触发扩容:并发数>核心线程数(corePoolSize)+阻塞队列(workQueue)的大小

  • 使用Java纯手写一个线程池

以上是Java线程池如何创建的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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来源:yisu.com
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