线程池

线程池

       线程池是一种线程容器，在线程池中，有一些活跃线程，当需要线程的时候可以从线程池中获取一个线程，当完成工作后，可以将线程放回到线程池中，方便其他人使用。线程池避免了每次需要线程的时候都要创建线程和销毁线程，节省了时间和空间开销，提升了性能。

       JDK内置支持线程池，在concurrent并发包里包含了线程池的相关类。Executors类是线程池工厂，通过Executors可以获得特定功能的线程池。

       Executors的主要工厂方法如下：

public static ExecutorService newFixedThreadPool (int nThread);

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor ();

public static ExecutorService newCachedThreadPool ();

public static ScheduledExecutorService newSingleThreadSchuduledExecutor ();

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool (int corePoolSize);

       这些方法会返回特定功能的线程池：

       •newFixedThreadPool()方法，返回一个固定线程数量的线程池。该线程池中的数量始终不变。当有一个新的任务提交时，线程池中如果有空闲的线程，则立即执行。若没有，则新的任务会被放在一个任务队列中，待有线程空闲时，便处理任务队列中的任务。

       •newSingleThreadExecutor()方法，返回一个只有一个线程的线程池。若多于一个任务被提交到该线程池，则任务被保存在一个任务队列中，待线程空闲，按先进先出的顺序执行队列中的任务。

       •newCachedThreadPool()方法，返回一个可根据实际情况调整线程数量的线程池。线程池中线程的数量不确定，但若有空闲线程可以复用，则会优先使用可复用的线程。若所有线程都在工作，又有新的任务提交，则会创建新的线程处理任务。所有线程在当前任务完成之后，进入线程池进行复用。

      •newSingleThreadSchuduledExecutor()方法，返回一个ScheduledExecutorService对象，线程池大小为1。ScheduledExecutorService在ExecutorService接口基础上扩展了功能，可以在给定时间执行某个任务，如在固定的时间后执行或者周期性的执行某个任务。

       •newScheduledThreadPool(int corePoolSize)方法，也返回一个ScheduledExecutorService对象，但是线程池可以指定线程数量。

应用示例：

public class ThreadPoolDemo implements Runnable{
	public void run(){
		System.out.println("I am "+Thread.currentThread().getName());
	}

	public static void main(String[] args) {
		ThreadPoolDemo demo=new ThreadPoolDemo ();
		ExecutorService exe=Executors.newFixedThreadPool (3);
//		ExecutorService exe=Executors.newSingleThreadExecutor ();
//		ExecutorService exe=Executors.newCachedThreadPool ();
		for(int i=0; i<6; i++){
			exe.execute (demo);
//			exe.submit (demo);//与上一句有些许差别
		}
	}
}

1、核心线程池的内部实现

       对于几个核心的线程池，newFixedThreadPool()、newSingleThreadExecutor()和newCachedThreadPool()，它们的内部实现都使用了ThreadPoolExecutor。

       三个线程池的实现方式：

从上述代码可以看出，这三个核心线程池都是ThreadPoolExecutor类的封装。下面看一下ThreadPoolExecutor的构造函数：

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

构造函数的各个参数含义如下：

       corePoolSize：指定了线程池中线程的数量。

       maximumPoolSize：指定了线程池中线程的最大数量。

       keepAliveTime：当线程池中线程数量超过corePoolSize时，多余的空闲线程的存活时间。即，超过corePoolSize的线程，在多长时间后会被销毁。

       unit：keepAliveTime的时间单位。

       workQueue：任务队列，存放被提交但尚未被执行的任务。

       threadFactory：线程工厂，用于创建线程，一般使用默认。

       handler：拒绝策略，当任务太多来不及处理，如何拒绝任务。

       workQueue参数：

       其是一个BlockingQueue接口的对象，仅用于存放Runnable对象。ThreadPoolExecutor的构造函数中可以使用如下几种BlockingQueue：

       •直接提交的队列：SynchronousQueue。SynchronousQueue没有容量，每一个插入操作都要等待一个相应的删除操作，每一个删除操作都要等待对应的插入操作。使用Synchronous，并不会真正保存任务，其总是将新任务提交给线程执行，如果没有空闲的线程，则新建一个线程，如果线程数量已经达到最大值，则执行拒绝策略。

       •有界任务队列：ArrayBlockingQueue，需要指定该队列的最大容量。若使用有界的任务队列，当有新的任务需要执行，如果线程池的实际线程个数小于corePoolSize，则会优先创建线程，若大于corePoolSize，则会将新任务添加到任务等待队列。若队列已满，无法加入，若总线程数小于maximumPoolSize，则创建新线程执行任务。若大于maximumPoolSize，则执行拒绝策略。

       •*任务队列：LinkedBlockingQueue。与有界任务队列相比，除非系统资源耗尽，否则*任务队列不存在入队失败。若使用*任务队列，当有新的任务到来，如果线程数量小于corePoolSize，则创建新的线程执行任务，当线程数达到corePoolSize时，就不会再增加。若后续还有新任务，直接加入到队列中。

      •优先任务队列：PriorityBlockingQueue，其是带有执行优先级的队列，是一个特殊的*队列。ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue都是按照先进先出处理任务的。而PriorityBlockingQueue是根据任务自身的优先级选择任务执行。

       ThreadPoolExecutor调度策略：

handler：拒绝策略

       拒绝策略是系统超负荷运行时的补救措施，通常是由于压力太大而引起的，也就是线程池中的线程已经用完了，无法继续为新任务服务，同时，等待队列中也已经排满了，再也塞不下新任务。这时就需要拒绝策略处理这个问题。

       JDK内置四种拒绝策略：

       •AbortPolicy策略：该策略会直接抛出异常，阻止系统正常工作。

       •CallerRunsPolicy策略：只要线程池未关闭，该策略直接在调用者线程中运行任务，不会真正丢弃任务，但会导致提交任务的线程性能急剧下降。

       •DiscardOldestPolicy策略：丢弃一个最老的请求，并尝试再次提交该任务。

       •DiscardPolicy策略：默默丢弃无法处理的任务，不作任何处理。

 

参考：《实战Java高并发程序设计》