Java线程池由浅入深掌握到精通
1.为什么使用线程池?
反复创建线程开销大,可以复用线程池
过多的线程会占用太多的内存
解决以上问题的方法:
- 用少量的线程,避免内存占用过多
- 让这部分线程都保持工作,且反复执行任务,避免生命周期的损耗
2.线程池的好处:
加快响应速度,提高用户体验
合理利用cpu内存
统一管理
3.线程池使用的场合
服务器接受大量请求时,使用线程池技术是非常合适的,它可以大大减少线程的创建和销毁次数,提高服务器的工作效率。在实际开发中,如果创建5个以上 的线程,那么就可以使用线程池来管理线程。
4.创建和停止线程
线程池构造方法的参数?
线程池应该手动创建和自动创建那个更好?
线程池里的线程数量设置未多少合适?
停止线程的正确方法?
线程池构造函数的参数:
corepoolsize: 核心线程数
线程池在完成初始化后,默认情况下,线程池中并没有任何线程,会等到有任务到来时再去创建新的线程去执行任务。
maxpoolsize:在核心线程的基础上,额外增加的线程数的上限。
根据图可知添加线程的规则:
1.如果线程数小于corepoolsize,即使其他工作线程处于空闲状态,也会创建一个新线程来运行任务。
2.如果线程数等于或大于corepoolsize但少于maximumpoolsize,则将任务放入队列。
3.如果线程池已满,并且线程数小于maxpoolsize,则创建一个新线程来运行任务。
4.如果队列已满,并且线程数大于或等于maxpoolszie,则参数拒绝该任务。
添加线程判断顺序:corepoolsize——workqueue——maxpoolsize
比如线程池的核心线程是5个,最大线程池大小为10个,队列为50个。
则线程池的请求最多会创建5个,然后任务将被添加到队列中,直到达到50。队列已满时,将创建最新的线程maxpoolsize,最多达到10个,如果再来任务就直接拒绝。
keepalivetime:如果线程池当前的线程数多于corepoolsize,那么如果多余的线程空闲时间超过keepalivetime,那么就会终止。
threadfactory:
默认使用executors.defaultthreadfactory()
创建出来的线程都在同一个线程组。
如果自己指定threadfactory,那么就可以改变线程名、线程组、优先级、是否是守护线程等等。
常见的3中队列类型:
直接交接:synchronousqueue
*队列:linkedblockingqueue
有界队列:arrayblockingqueue
线程池应该手动创建和自动创建那个更好?
手动创建好,因为这样可以明确线程池的运行规则和避开资源浪费的风险。
- newfixedthreadpool:容易造成大量内存占用,可能导致dom
- newsinglethreadexecutor:当请求堆积的时候,可能会占用大量内存。
public class fixedthreadpooltest { public static void main(string[] args) { executorservice executorservice = executors.newfixedthreadpool(4); for (int i = 0; i < 500; i++) { executorservice.execute(new task()); } } } class task implements runnable{ @override public void run() { try { thread.sleep(500); } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); } system.out.println(thread.currentthread().getname()); } }
- newcachedthreadpool:弊端在于第二个参数maximumpoolsize被设置为了integer.max_value,这可能会创建数量非常多的线程,甚至导致dom
- newscheduledthreadpool:原因和newcachedthreadpool一样
//演示fixedthreadpool出错 public class fixedthreadpooloom { private static executorservice executorservice = executors.newfixedthreadpool(1); public static void main(string[] args) { for (int i = 0; i < integer.max_value; i++) { executorservice.execute(new subthread()); } } } class subthread implements runnable{ @override public void run() { try { thread.sleep(10000000); } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); } } }
常见的线程池:
fixedthreadpool
cachedthreadpool
:可缓存线程池,具有自动回收多余线程的功能
scheduledthreadpool
:支持定时及周期性任务执行的线程池singlethreadexecutor
:单线程的线程池只会用唯一的工作线程来执行任务
原理和fixedthreadpool一样,但是线程数量被设为1
四种线程池的构造方法的参数:
阻塞队列分析:
5.停止线程池的方法
-
shutdown
:只是将线程池的状态设置为 shutdown 状态,但任务并没有中断,还是会继续执行下去。此时线程池不会接受新的任务,只是将原有的任务执行结束。 -
shutdownnow
:将线程池的状态设置为stop,正在执行的任务会停止,没被执行的任务会被返回。 -
isshutdown
:当调用shutdown()或shutdownnow()方法后返回为true,否则返回为false。 -
isterminated
:线程任务全部执行完返回true -
awaitterminated
:有两个参数,第一个是long类型的数值,第二个是时间类型timeunit,用于设置阻塞时间。它是一个阻塞的方法,若线程池一直运行则会一直阻塞,直到线程池关闭返回true,或阻塞时间超过你设置的这个时间,则返回false。此方法必须放在shutdown()方法之后,否则一直在阻塞,或超过设置的阻塞时间返回false。
//演示关闭线程池 public class shutdown { public static void main(string[] args) throws interruptedexception { executorservice executorservice = executors.newfixedthreadpool(10); for (int i = 0; i < 500; i++) { executorservice.execute(new shutdowntask()); } thread.sleep(1500); // executorservice.shutdown(); // system.out.println(executorservice.isshutdown()); executorservice.awaittermination(3l, timeunit.seconds); } } class shutdowntask implements runnable{ @override public void run() { try { thread.sleep(500); system.out.println(thread.currentthread().getname()); } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); } } }
6.暂停和恢复线程池
//暂停线程池 pauseablethreadpool.pause(); //恢复线程池 pauseablethreadpool.resume();
代码实现:
//演示每个任务执行前后放钩子函数 public class pauseablethreadpool extends threadpoolexecutor { private final reentrantlock lock = new reentrantlock(); private condition unpaused = lock.newcondition(); private boolean ispaused; public pauseablethreadpool(int corepoolsize, int maximumpoolsize, long keepalivetime, timeunit unit, blockingqueue<runnable> workqueue) { super(corepoolsize, maximumpoolsize, keepalivetime, unit, workqueue); } public pauseablethreadpool(int corepoolsize, int maximumpoolsize, long keepalivetime, timeunit unit, blockingqueue<runnable> workqueue, threadfactory threadfactory) { super(corepoolsize, maximumpoolsize, keepalivetime, unit, workqueue, threadfactory); } public pauseablethreadpool(int corepoolsize, int maximumpoolsize, long keepalivetime, timeunit unit, blockingqueue<runnable> workqueue, rejectedexecutionhandler handler) { super(corepoolsize, maximumpoolsize, keepalivetime, unit, workqueue, handler); } public pauseablethreadpool(int corepoolsize, int maximumpoolsize, long keepalivetime, timeunit unit, blockingqueue<runnable> workqueue, threadfactory threadfactory, rejectedexecutionhandler handler) { super(corepoolsize, maximumpoolsize, keepalivetime, unit, workqueue, threadfactory, handler); } @override protected void beforeexecute(thread t, runnable r) { super.beforeexecute(t, r); lock.lock(); try { while (ispaused) { unpaused.await(); } } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); } finally { lock.unlock(); } } private void pause() { lock.lock(); try { ispaused = true; } finally { lock.unlock(); } } public void resume() { lock.lock(); try { ispaused = false; unpaused.signalall(); } finally { lock.unlock(); } } public static void main(string[] args) throws interruptedexception { pauseablethreadpool pauseablethreadpool = new pauseablethreadpool(10, 20, 10l, timeunit.seconds, new linkedblockingqueue<>()); runnable runnable = new runnable() { @override public void run() { system.out.println("我被执行"); try { thread.sleep(10); } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); } } }; for (int i = 0; i < 10000; i++) { pauseablethreadpool.execute(runnable); } thread.sleep(1500); pauseablethreadpool.pause(); system.out.println("线程池被暂停了"); thread.sleep(1500); pauseablethreadpool.resume(); system.out.println("线程池被恢复了"); } }
实现原理及源码分析:
线程池的组成部分:
- 线程池管理器
- 工作线程
- 任务队列
- 任务接口(task)
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