Java线程池详解

作者 : 开心源码 本文共2826个字,预计阅读时间需要8分钟 发布时间: 2022-05-12 共159人阅读

1、线程池的优势

(1)、降低系统资源消耗,通过重用已存在的线程,降低线程创立和销毁造成的消耗;
(2)、提高系统响应速度,当有任务到达时,通过复用已存在的线程,无需等待新线程的创立便能立即执行;
(3)方便线程并发数的管控。由于线程若是无限制的创立,可能会导致内存占用过多而产生OOM,并且会造成cpu过度切换(cpu切换线程是有时间成本的(需要保持当前执行线程的现场,并恢复要执行线程的现场))。
(4)提供更强大的功能,延时定时线程池。

2、线程池的主要参数

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,         Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);}

1、corePoolSize(线程池基本大小):当向线程池提交一个任务时,若线程池已创立的线程数小于corePoolSize,即使此时存在空闲线程,也会通过创立一个新线程来执行该任务,直到已创立的线程数大于或者等于corePoolSize时,(除了利用提交新任务来创立和启动线程(按需构造),也可以通过 prestartCoreThread() 或者 prestartAllCoreThreads() 方法来提前启动线程池中的基本线程。)

2、maximumPoolSize(线程池最大大小):线程池所允许的最大线程个数。当队列满了,且已创立的线程数小于maximumPoolSize,则线程池会创立新的线程来执行任务。另外,对于无界队列,可忽略该参数。

3、keepAliveTime(线程存活保持时间)当线程池中线程数大于核心线程数时,线程的空闲时间假如超过线程存活时间,那么这个线程就会被销毁,直到线程池中的线程数小于等于核心线程数。

4、workQueue(任务队列):用于传输和保存等待执行任务的阻塞队列。

5、threadFactory(线程工厂):用于创立新线程。threadFactory创立的线程也是采用new Thread()方式,threadFactory创立的线程名都具备统一的风格:pool-m-thread-n(m为线程池的编号,n为线程池内的线程编号)。

5、handler(线程饱和策略):当线程池和队列都满了,再加入线程会执行此策略。

3、线程池流程

线程池流程

1、判断核心线程池能否已满,没满则创立一个新的工作线程来执行任务。已满则。
2、判断任务队列能否已满,没满则将新提交的任务增加在工作队列,已满则。
3、判断整个线程池能否已满,没满则创立一个新的工作线程来执行任务,已满则执行饱和策略。

(1、判断线程池中当前线程数能否大于核心线程数,假如小于,在创立一个新的线程来执行任务,假如大于则
2、判断任务队列能否已满,没满则将新提交的任务增加在工作队列,已满则。
3、判断线程池中当前线程数能否大于最大线程数,假如小于,则创立一个新的线程来执行任务,假如大于,则执行饱和策略。)

4、线程池为什么需要使用(阻塞)队列?

回到了非线程池缺点中的第3点:
1、由于线程若是无限制的创立,可能会导致内存占用过多而产生OOM,并且会造成cpu过度切换。

另外回到了非线程池缺点中的第1点:
2、创立线程池的消耗较高。
或者者下面这个网上并不高明的答复:
2、线程池创立线程需要获取mainlock这个全局锁,影响并发效率,阻塞队列可以很好的缓冲。

5、线程池为什么要使用阻塞队列而不使用非阻塞队列?

阻塞队列可以保证任务队列中没有任务时阻塞获取任务的线程,使得线程进入wait状态,释放cpu资源。
当队列中有任务时才唤醒对应线程从队列中取出消息进行执行。
使得在线程不至于一直占用cpu资源。

(线程执行完任务后通过循环再次从任务队列中取出任务进行执行,代码片段如下
while (task != null || (task = getTask()) != null) {})。

不用阻塞队列也是可以的,不过实现起来比较麻烦而已,有好用的为啥不用呢?

6、如何配置线程池

CPU密集型任务
尽量使用较小的线程池,一般为CPU核心数+1。 由于CPU密集型任务使得CPU使用率很高,若开过多的线程数,会造成CPU过度切换。

IO密集型任务
可以使用稍大的线程池,一般为2*CPU核心数。 IO密集型任务CPU使用率并不高,因而可以让CPU在等待IO的时候有其余线程去解决别的任务,充分利用CPU时间。

混合型任务
可以将任务分成IO密集型和CPU密集型任务,而后分别用不同的线程池去解决。 只需分完之后两个任务的执行时间相差不大,那么就会比串行执行来的高效。
由于假如划分之后两个任务执行时间有数据级的差距,那么拆分没有意义。
由于先执行完的任务就要等后执行完的任务,最终的时间依然取决于后执行完的任务,而且还要加上任务拆分与合并的开销,得不偿失。

7、java中提供的线程池

Executors类提供了4种不同的线程池:newCachedThreadPool, newFixedThreadPool, newScheduledThreadPool, newSingleThreadExecutor

java线程池比照

1、newCachedThreadPool:用来创立一个可以无限扩大的线程池,适用于负载较轻的场景,执行短期异步任务。(可以使得任务快速得到执行,由于任务时间执行短,可以很快结束,也不会造成cpu过度切换)

2、newFixedThreadPool:创立一个固定大小的线程池,由于采用无界的阻塞队列,所以实际线程数量永远不会变化,适用于负载较重的场景,对当前线程数量进行限制。(保证线程数可控,不会造成线程过多,导致系统负载更为严重)

3、newSingleThreadExecutor:创立一个单线程的线程池,适用于需要保证顺序执行各个任务。

4、newScheduledThreadPool:适用于执行延时或者者周期性任务。

8、execute()和submit()方法

1、execute(),执行一个任务,没有返回值。
2、submit(),提交一个线程任务,有返回值。
submit(Callable<T> task)能获取到它的返回值,通过future.get()获取(阻塞直到任务执行完)。一般使用FutureTask+Callable配合使用(IntentService中有表现)。

submit(Runnable task, T result)能通过传入的载体result间接取得线程的返回值。
submit(Runnable task)则是没有返回值的,就算获取它的返回值也是null。

9、阻塞队列

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