线程池的简单理解

零、为什么要用线程池？

大量的线程会抢占cpu的资源，cpu不停的在各个线程上下文切换，上下文切换非常消耗时间。

为了避免频繁的创建和销毁线程，让创建的线程进行复用，就有了线程池的概念。
线程池里会维护一部分活跃线程，如果有需要，就去线程池里取线程使用，用完即归还到线程池里，免去了创建和销毁线程的开销，且线程池也会线程的数量有一定的限制。

一、ThreadPoolExecutor的构造方法：

线程池的应用方式有多种，ThreadPoolExecutor是其中最核心最底层的一种。

在ThreadPoolExecutor类中提供了四个构造方法：

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
    .....
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
        BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);
    ...
}

从上面的代码可以得知，ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService类，并提供了四个构造器，事实上，通过观察每个构造器的源码具体实现，发现前面三个构造器都是调用的第四个构造器进行的初始化工作。

　　下面解释下一下构造器中各个参数的含义：

corePoolSize：核心线程池中的线程数，这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，而是等待有任务到来才创建线程去执行任务，除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，从这2个方法的名字就可以看出，是预创建线程的意思，即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务。当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到阻塞队列当中；
maximumPoolSize：线程池允许的最大线程数，这个参数也是一个非常重要的参数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；
workQueue：一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响，一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：

ArrayBlockingQueue ：一个由数组结构组成的有界阻塞队列。
LinkedBlockingQueue ：一个由链表结构组成的有界阻塞队列。
PriorityBlockingQueue ：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。
DelayQueue： 一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。
SynchronousQueue： 一个不存储元素的阻塞队列。
LinkedTransferQueue： 一个由链表结构组成的无界阻塞队列。
LinkedBlockingDeque： 一个由链表结构组成的双向阻塞队列。

　　ArrayBlockingQueue和PriorityBlockingQueue使用较少，一般使用LinkedBlockingQueue和Synchronous。线程池的排队策略与BlockingQueue有关。

keepAliveTime：表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize，即当线程池中的线程数大于corePoolSize时，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0；
unit：参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性

TimeUnit.DAYS;               //天
TimeUnit.HOURS;             //小时
TimeUnit.MINUTES;           //分钟
TimeUnit.SECONDS;           //秒
TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒
TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙
TimeUnit.NANOSECONDS;       //纳秒

handler：执行拒绝策略的对象，也就是拒绝任务处理器。线程池处于非运行状态，或者线程数量超出最大线程数maximumPoolSize，就会对继续增加的任务进行拒绝策略。

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy: 丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。 (默认)
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务

threadFactory：
定义如何启动一个线程，可以设置线程的名称，并且可以确定是否是后台线程等。

二、主要流程：

execute() –> addWorker() –>runWorker()

1.execute()：

execute()方法是ThreadPoolExecutor的核心方法，通过这个方法可以向线程池提交一个任务，交由线程池去执行。

2.addWorker()：

addWorker主要负责创建新的线程并执行任务

3.runWorker()

三、线程池的工作过程

从上图我们可以看出，当提交一个新任务到线程池时，线程池的处理流程如下：

首先线程池判断核心线程池是否已满？没满，创建一个工作线程来执行任务。满了，则进入下个流程。
其次线程池判断工作队列是否已满？没满，则将新提交的任务存储在工作队列里。满了，则进入下个流程。
最后线程池判断整个线程池是否已满？没满，则创建一个新的工作线程来执行任务，满了，则交给饱和策略来处理这个任务。

四、示例代码：

import com.bean.LocalUser;
import sun.nio.ch.ThreadPool;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;


public class ThreadPoolExecutorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor executor=new ThreadPoolExecutor(5,10,200,
                TimeUnit.MILLISECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5));

        for(int i=0;i<15;i++) {
             MyTask myTask=new MyTask(i);
             executor.execute(myTask);
            System.out.println("线程池中线程数目："+executor.getPoolSize()+"，队列中等待执行的任务数目："+
                    executor.getQueue().size()+"，已执行完别的任务数目："+executor.getCompletedTaskCount());
        }
        executor.shutdown();
    }

    /**
     * 内部类实现Runnable接口，重写run()方法，以此来运用线程。
     */
    static class MyTask implements  Runnable{
        private  int taskNum;

        public MyTask(int taskNum) {
            this.taskNum = taskNum;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("正在执行task"+taskNum);
            try {
                Thread.sleep(4000);

            }catch (InterruptedException e){
                  e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("结束执行task"+taskNum);
        }
    }

}

参考博客：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html

posted on 2018-05-17 22:43 乐之者v 阅读(337) 评论(0) 编辑收藏举报

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