学习笔记-线程池

一、线程池概念

线程的使用带来了很多好处，比如异步调用，提升性能等，然而，频繁的创建和销毁线程会耗费计算机资源。

类似于数据库连接池，这类带‘池’的功能很好地解决了上述问题。

线程池的核心是创建n个线程放在容器中，等到有任务处理时会将其分配给其中某个线程，执行完之后不会立即销毁，而是放回容器中，等待下个任务执行。

综上，线程池具备如下优点：

1.避免了重复创建和销毁线程，降低了系统资源消耗

2.执行任务时无需重新创建，而是直接从池中获取线程，缩短了执行时间

3.使得线程资源控制成为可能

 

二、线程池创建

public class ThreadPoolTest {

    public void print(){
        System.out.println("当前线程" + Thread.currentThread().getName());
    }

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            service.execute(new Thread(()-> new ThreadPoolTest().print()));
        }service.shutdown();
    }
}

这里用的是jdk中提供的api——Executors.newFixedThreadPool(3)创建线程池，该方法会创建一个带有3个线程大小的线程池。

java中提供的以下创建线程池的API

线程池	功能
newFixedThreadPool	创建一个固定大小的线程池
newSingleThreadExecutor	创建一个只有一个线程的线程池
newCachedThreadPool	创建一个根据实际情况调整线程数的线程池
newScheduledThreadPool	创建带有延迟和周期性执行功能的线程池

 阅读源码不难发现这些api实际上都调了ThreadPoolExecutor类的构造函数，区别在于参数各不相同。

这里选择其中最简单的构造方法相关参数（有些参数是可以通过构造方法传入的，如threadFactory）说明，以此来了解其中差异。

线程池	corePoolSize （核心线程数）	maximumPoolSize （最大线程数）	keepAliveTime （存活时间）	unit （单位）	workQueue （保存任务的队列）	threadFactory （创建线程使用的工厂）	handler （拒绝策略）
newFixedThreadPool	n	n	0	毫秒	LinkedBlockingQueue	DefaultThreadFactory（默认，可通过构造方法传入）	AbortPolicy（默认）
newSingleThreadExecutor	1	1	0	毫秒	LinkedBlockingQueue	DefaultThreadFactory（默认，可通过构造方法传入）	AbortPolicy
newCachedThreadPool	0	Integer.MAX_VALUE	60	秒	SynchronousQueue	DefaultThreadFactory（默认，可通过构造方法传入）	AbortPolicy
newScheduledThreadPool	n	Integer.MAX_VALUE	0	纳秒	DelayedWorkQueue	DefaultThreadFactory（默认，可通过构造方法传入）	AbortPolicy

1.newFixedThreadPool：核心线程数和最大线程数相同，为用户指定的值，不存在工作线程，因此无论有多少任务过来，线程池中线程最大只能是n，不会耗费多余资源创建线程，适用于负载比较大的场景下对线程资源的管控；

2.newSingleThreadExecutor：核心线程数和最大线程数为1，由此创建的是单线程的线程池。

3.newCachedThreadPool：无核心线程，最大线程为integer的最大值，线程空闲60秒之后便会销毁。这是一种伸缩性很强的线程池，当大量任务执行时会不断创建线或使用空闲线程来执行，当任务执行完之后又能全部销毁。

4.newScheduledThreadPool：继承了ThreadPoolExecutor，并另外提供一些调度方法以支持定时和周期任务。

三、线程池执行流程

4、线程池使用

线程池的创建因业务，机器配置等不同而不同，线程池的创建应该符合当前业务场景，使用ThreadPoolExecutor灵活度更高，不建议使用Executors创建线程池。

4.1 配置线程池大小

首先分析线程池中任务的特性，是CPU密集型还是IO密集型。

CPU密集型：线程数=CPU核心数

IO密集型：一般可配置核心数的两倍，线程池设定最佳线程数目=((线程池设定的线程等待时间+线程CPU时间)/线程CPU时间)*CPU数目

 4.2 execute和submit的区别

1. execute只可以接收一个Runnable参数，submit可接收Runnable和Callable两种参数
2. execute会抛出异常，submit不会，除非调用Future.get()；
3. execute没有返回值，submit有返回值

 4.3 拒绝策略

1. AbortPolicy : 直接抛出异常，这是默认策略
2. CallerRunsPolicy : 用调用者所在线程来执行任务
3. DiscardOldestPolicy : 丢弃阻塞队列中最靠前的任务，并执行当前任务
4. DiscardPolicy : 直接丢弃任务

4.4 队列的选择

1. LinkedBlockingQueue是一个无界队列，因此不会触发拒绝策略，适合存放重要，不能丢弃的任务，另外，无界也可以应对高并发场景
2. ArrayBlockingQueue是有界队列，当线程池中线程数达到corePoolSize，且任务队列已满，同时线程数未超过maxPoolSize时会创建工作线程执行。因此通过ArrayBlockingQueue和maxPoolSize配置使用可以控制线程资源，适合重要性低的任务场景
3. SynchronousQuene只存放一个任务的队列，当队列满且有新任务时，若线程数未超过maxPoolSize会创建新线程执行。因此可以通过此队列可以为每个新来的任务分配一个线程，与maxPoolSize配合使用可以控制线程数量，适合处理高并发且实时性要求高的场景，但可能会耗尽系统资源
4. PriorityBlockingQueue具有优先级的无界阻塞队列