深入了解JUC並發（八）線程池

線程池

基礎

池化技術

我們需要 優化資源 的使用 池化技術。如線程池、JDBC的連接池、內存池、對象池等。

事先准備好一些資源，如果有人要用，就來我這裏拿，用完之後還給我，以此來提高效率

優勢

• 方便管理（管理線程）
• 降低資源的消耗（線程複用）
• 提高響應的速度（控制最大並發數）

工作原理

三大方法

• 單個線程：ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
• 創建一個固定的線程池的大小：ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
• 可伸縮的（大小可變）：ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();

代碼

//工具類 Executors 三大方法；
public class Demo01 {
    
    public static void main(String[] args) {
    

        ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();//單個線程
        ExecutorService threadPool2 = Executors.newFixedThreadPool(5); //創建一個固定的線程池的大小
        ExecutorService threadPool3 = Executors.newCachedThreadPool(); //可伸縮的

        //線程池用完必須要關閉線程池
        try {
    

            for (int i = 1; i <=100 ; i++) {
    
                //通過線程池創建線程
                //new Thread().start(); 不用此方法
                threadPool.execute(()->{
    
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " ok");
                });
            }
        } catch (Exception e) {
    
            e.printStackTrace();
        } finally {
    
            threadPool.shutdown();
        }
    }
}

七大參數

源碼分析

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,  //核心線程池大小
                          int maximumPoolSize, //最大的線程池大小
                          long keepAliveTime,  //超時了沒有人調用就會釋放
                          TimeUnit unit, //超時單比特
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue, //阻塞隊列
                          ThreadFactory threadFactory, //線程工廠 創建線程的 一般不用動
                          RejectedExecutionHandler handler //拒絕策略
                         ) {
    
    if (corePoolSize < 0 ||
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

• corePoolSize（必需）：核心線程數。默認情况下，核心線程會一直存活，但是當將 allowCoreThreadTimeout 設置為 true 時，核心線程也會超時回收。
• maximumPoolSize（必需）：線程池所能容納的最大線程數。當活躍線程數達到該數值後，後續的新任務將會阻塞。
• keepAliveTime（必需）：線程閑置超時時長。如果超過該時長，非核心線程就會被回收。如果將 allowCoreThreadTimeout 設置為 true 時，核心線程也會超時回收。
• unit（必需）：指定 keepAliveTime 參數的時間單比特。常用的有：TimeUnit.MILLISECONDS（毫秒）、TimeUnit.SECONDS（秒）、TimeUnit.MINUTES（分）。
• workQueue（必需）：任務隊列。通過線程池的 execute() 方法提交的 Runnable 對象將存儲在該參數中。其采用阻塞隊列實現。
• threadFactory（可選）：線程工廠。用於指定為線程池創建新線程的方式。
• handler（可選）：拒絕策略。當達到最大線程數時需要執行的飽和策略。

理解

代碼

注意：阿裏巴巴的Java操作手册中明確說明，對於Integer.MAX_VALUE初始值較大，所以一般情况我們要使用底層的ThreadPoolExecutor來創建線程池

public class PollDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        ExecutorService service =new ThreadPoolExecutor(
                2,//核心線程池大小（銀行一直會存在的業務窗口）
                5,//核心線程池大小（銀行最大的業務窗口：有3個候客區滿了會開）
                3,//超時數值（除核心窗口以外的窗口，3s會自動釋放）
                TimeUnit.SECONDS,//超時單比特（秒）
                new LinkedBlockingDeque<>(3),//阻塞隊列，長度為3（相當於是候客區有3個座比特）
                Executors.defaultThreadFactory(),//線程工廠
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()//拒絕策略（銀行滿了，還有人進來，不處理這個人的，並拋出异常）
        );
        try {
    
            //只有線程1 2運行
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    
            //線程1 2 3 4 5都會運行
           	//for (int i = 1; i <= 8; i++) {
    
            //拋出异常
            //for (int i = 1; i <= 9; i++) {
    
                service.execute(() -> {
    
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "ok");
                });
            }
        }catch (Exception e) {
    
            e.printStackTrace();
        }
        finally {
    
            service.shutdown();
        }
    }
}

拒絕策略

1. AbortPolicy（默認）：丟弃任務並拋出RejectedExecutionException异常
2. CallerRunsPolicy：由調用線程處理該任務
3. DiscardPolicy：丟弃任務，但是不拋出异常。可以配合這種模式進行自定義的處理方式
4. DiscardOldestPolicy：丟弃隊列最早的未處理任務，然後重新嘗試執行任務

設置線程池的大小

• CPU密集型：根據電腦核數（最大發揮電腦性能）

	// 獲取cpu 的核數
	int max = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
	ExecutorService service =new ThreadPoolExecutor(
        2,
        max,
        3,
        TimeUnit.SECONDS,
        new LinkedBlockingDeque<>(3),
        Executors.defaultThreadFactory(),
        new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
    );

• I/O密集型：判斷我們程序中十分耗I/O的線程數量，假設在程序中有15個大型任務，大約是最大I/O數的一倍到兩倍之間（30）