java游戏架构那点事儿（三） 博客分类： java 游戏 java游戏架构多线程ThreadPoolExecutor

本节主要介绍游戏架构的核心，多线程——ThreadPoolExecutor！
线程池可以解决两个不同问题：由于减少了每个任务调用的开销，它们通常可以在执行大量异步任务时提供增强的性能，
并且还可以提供绑定和管理资源（包括执行任务集时使用的线程）的方法。每个 ThreadPoolExecutor 还维护着一些基本的统计数据，如完成的任务数。

建议程序员使用较为方便的 Executors 工厂方法
Executors.newCachedThreadPool()（*线程池，可以进行自动线程回收）
Executors.newFixedThreadPool(int)（固定大小线程池）和
Executors.newSingleThreadExecutor()（单个后台线程）

如果手动配置和调用此类，请一定注意：
线程池类为 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，其构造方法

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              RejectedExecutionHandler handler)

corePoolSize:池中所保存的线程数，包括空闲线程。
maximumPoolSize:池中允许的最大线程数。
keepAliveTime:当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间。
unit:keepAliveTime参数的时间单位。
workQueue:执行前用于保持任务的队列。此队列仅保持由 execute 方法提交的Runnable 任务。
threadFactory:执行程序创建新线程时使用的工厂。
handler:由于超出线程范围和队列容量而使执行被阻塞时所使用的处理程序。

ThreadPoolExecutor的处理流程应该是这样的：

1、如果线程池大小小于corePoolSize，新建线程，处理请求
2、如果线程池大小等于corePoolSize，获取线程池中空闲的线程，处理请求
3、如果线程池大小等于corePoolSize，并且未获取到空闲的线程，则将请求放入workQueue队列，等待线程池中空闲线程处理
4、如果workQueue是个有界队列，当队列满了，如果corePoolSize< maximumPoolsize时，会尝试新建一个临时线程进行救急处理
5、如果workQueue是个有界队列，当队列满了且corePoolSize=maximumPoolsiz时，会尝试调用handler进行相应的处理
6、如果线程池中的线程数大于corePoolSize，空闲的线程会等待keepAliveTime的时间，如果无请求可处理就自行销毁

workQueue有以下几种实现：
ArrayBlockingQueue :  一个由数组支持的有界阻塞队列。此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。
LinkedBlockingQueue : 一个基于已链接节点的、范围任意的 blocking queue。此队列按 FIFO（先进先出）排序元素。如果未指定容量，那么容量将等于 Integer.MAX_VALUE。
PriorityBlockingQueue : 一个基于优先级堆的*优先级阻塞队列。优先级队列的元素按照其自然顺序进行排序，或者根据构造队列时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于所使用的构造方法。
DelayQueue：Delayed元素的一个*阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。
SynchronousQueue : 一种阻塞队列，其中每个插入操作必须等待另一个线程的对应移除操作 ，反之亦然。

RejectedExecutionHandler(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor)有以下几种处理策略：
AbortPolicy：总是抛出 RejectedExecutionException
DiscardPolicy：不执行任何操作，默认情况下它将丢弃被拒绝的任务。
DiscardOldestPolicy：放弃最旧的未处理请求，然后重试 execute；如果执行程序已关闭，则会丢弃该任务
CallerRunsPolicy：直接在execute方法的调用线程中运行被拒绝的任务；如果执行程序已关闭，则会丢弃该任务

注意：
1、如果workQueue队列是个有界队列，请一定将workQueue队列的长度设置为大于corePoolSize。因为当ThreadPoolExecutor开始工作后，请求都是通过workQueue获取的，所以当workQueueSize<corePoolSize时，corePoolSize将失去设置的意义
2、如果是计算密集型任务，建议corePoolSize=cupCount+1；如果包含IO操作或者其他阻塞操作的任务，建议corePoolSize=cupCount/密集计算所占的时间比重。当然，密集计算所占的时间比重是一个估计值，且数值在0-1之间，建议取值在0.3-0.5。
3、个人建议使用有界队列作为请求存储队列，workQueueSize=2*corePoolSize，这样设置主要是考虑运行高峰期间一个线程允许有一个等待的队列。
4、个人建议使用CallerRunsPolicy作为应急处理handler，这样可以使异步的并行处理模式临时改为单线程串行处理模式，以缓解因请求处理压力。

netty额外给我们提供了两种线程池：
MemoryAwareThreadPoolExecutor和OrderedMemoryAwareThreadPoolExecutor
MemoryAwareThreadPoolExecutor确保jvm不会因为过多的线程而导致内存溢出错误
OrderedMemoryAwareThreadPoolExecutor是前一个线程池的子类，除了保证没有内存溢出之外，还可以保证 channel event的处理次序
这两个处理器在netty4.0中已经不存在了，如果想使用请选择3.6或者更低的netty版本。