电脑多线程有什么用（解析电脑多线程用处和应用）

概述

线程可认为是操作系统可调度的最小的程序执行序列，一般作为进程的组成部分，同一进程中多个线程可共享该进程的资源（如内存等）。jvm线程跟内核轻量级进程有一对一的映射关系，所以jvm中的线程是很宝贵的。

一般在工程上多线程的实现是基于线程池的。因为相比自己创建线程，多线程具有以下优点

• 线程是稀缺资源，使用线程池可以减少创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以重复使用。
• 可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线程的数量，防止因为消耗过多内存导致服务器崩溃。

executors存在什么问题

看阿里巴巴开发手册并发编程这块有一条：线程池不允许使用executors去创建，而是通过threadpoolexecutor的方式。

executors为什么存在缺陷

1. 线程池工作原理

当一个任务通过execute(runnable)方法欲添加到线程池时：

• 如果此时线程池中的数量小于corepoolsize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
• 如果此时线程池中的数量等于 corepoolsize，但是缓冲队列 workqueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
• 如果此时线程池中的数量大于corepoolsize，缓冲队列workqueue满，并且线程池中的数量小于maximumpoolsize，建新的线程来处理被添加的任务。
• 那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。也就是：处理任务的优先级为：核心线程corepoolsize、任务队列workqueue、最大线程maximumpoolsize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。
• 当线程池中的线程数量大于 corepoolsize时，如果某线程空闲时间超过keepalivetime，线程将被终止。这样，线程池可以动态地调整池中的线程数。

2.newfixedthreadpool分析

java中的blockingqueue主要有两种实现，分别是arrayblockingqueue 和 linkedblockingqueue。

arrayblockingqueue是一个用数组实现的有界阻塞队列，必须设置容量。

linkedblockingqueue是一个用链表实现的有界阻塞队列，容量可以选择进行设置，不设置的话，将是一个无边界的阻塞队列，最大长度为integer.max_value。

这里的问题就出在：不设置的话，将是一个无边界的阻塞队列，最大长度为integer.max_value。也就是说，如果我们不设置linkedblockingqueue的容量的话，其默认容量将会是integer.max_value。

而newfixedthreadpool中创建linkedblockingqueue时，并未指定容量。此时，linkedblockingqueue就是一个无边界队列，对于一个无边界队列来说，是可以不断地向队列中加入任务的，这种情况下就有可能因为任务过多而导致内存溢出问题。

3. newcachedthreadpool分析

结合上述流程图，核心线程数=0，最大线程无限大，由于synchronousqueue是一个缓存值为1的阻塞队列。当有大量任务请求时，线程池会创建大量线程，造成oom。

线程池参数详解

1. 构造方法

/**
 * @param corepoolsize  核心线程数
 * @param maximumpoolsize 最大线程数
 * @param keepalivetime 线程所允许的空闲时间
 * @param unit 线程所允许的空闲时间的单位
 * @param workqueue  线程池所使用的缓冲队列
 * @param handler 线程池对拒绝任务的处理策略
 */
threadpoolexecutor(int corepoolsize,
                              int maximumpoolsize,
                              long keepalivetime,
                              timeunit unit,
                              blockingqueue<runnable> workqueue,
                              rejectedexecutionhandler handler)

2. 线程池拒绝策略

rejectedexecutionhandler（饱和策略）：当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是abortpolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。。以下是jdk1.5提供的四种策略。

• abortpolicy：直接抛出异常
• callerrunspolicy：只用调用者所在线程来运行任务。
• discardoldestpolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。
• discardpolicy：不处理，丢弃掉。
• 当然也可以根据应用场景需要来实现rejectedexecutionhandler接口自定义策略。如记录日志或持久化不能处理的任务。

线程池正确打开方式

1. 创建线程池

避免使用executors创建线程池，主要是避免使用其中的默认实现，那么我们可以自己直接调用threadpoolexecutor的构造函数来自己创建线程池。在创建的同时，给blockqueue指定容量就可以了。

        threadpoolexecutor executorservice = new threadpoolexecutor(8,
                16,
                60,
                timeunit.seconds,
                new linkedblockingdeque<>(10));

2. 向线程池提交任务

我们可以使用execute提交的任务，但是execute方法没有返回值，所以无法判断任务是否被线程池执行成功。通过以下代码可知execute方法输入的任务是一个runnable类的实例。

        threadpoolexecutor threadpoolexecutor = new threadpoolexecutor(10, 20, 5, timeunit.seconds, new linkedblockingdeque<>(60));

        threadpoolexecutor.execute(new runnable() {
            @override
            public void run() {
                system.out.println("线程池无返回结果");
            }
        });

我们也可以使用submit 方法来提交任务，它会返回一个future,那么我们可以通过这个future来判断任务是否执行成功，通过future的get方法来获取返回值，get方法会阻塞住直到任务完成，而使用get(long timeout, timeunit unit)方法则会阻塞一段时间后立即返回，这时有可能任务没有执行完。

        threadpoolexecutor threadpoolexecutor = new threadpoolexecutor(10, 20, 5, timeunit.seconds, new linkedblockingdeque<>(60));

        future<string> future = threadpoolexecutor.submit(new callable<string>() {
            @override
            public string call() throws exception {
                return "ok";
            }
        });
        system.out.println("线程池返回结果:" + future.get());

3. 关闭线程池

shutdown关闭线程池

方法定义：public void shutdown()

（1）线程池的状态变成shutdown状态，此时不能再往线程池中添加新的任务，否则会抛出
rejectedexecutionexception异常。

（2）线程池不会立刻退出，直到添加到线程池中的任务都已经处理完成，才会退出。

注意这个函数不会等待提交的任务执行完成，要想等待全部任务完成，可以调用：

public boolean awaittermination(longtimeout, timeunit unit)

shutdownnow关闭线程池并中断任务

方法定义：public list shutdownnow()

（1）线程池的状态立刻变成stop状态，此时不能再往线程池中添加新的任务。

（2）终止等待执行的线程，并返回它们的列表；

（3）试图停止所有正在执行的线程，试图终止的方法是调用thread.interrupt()，但是大家知道，如果线程中没有sleep 、wait、condition、定时锁等应用, interrupt()方法是无法中断当前的线程的。所以，shutdownnow()并不代表线程池就一定立即就能退出，它可能必须要等待所有正在执行的任务都执行完成了才能退出。

4. 如何配置线程池大小

cpu密集型任务

该任务需要大量的运算，并且没有阻塞，cpu一直全速运行，cpu密集任务只有在真正的多核cpu上才可能通过多线程加速 cpu密集型任务配置尽可能少的线程数量：

cpu核数+1个线程的线程池。

例如: cpu 16核，内存32g。线程数=16

io密集型任务

io密集型任务线程并不是一直在执行任务，则应配置尽可能多的线程，如cpu核数*2

某大厂设置策略：io密集型时，大部分线程都阻塞，故需要多配置线程数：

cpu核数/(1-阻塞系数)

例如: cpu 16核, 阻塞系数 0.9 ————->16/(1-0.9) = 160 个线程数。

此时非阻塞线程=16