前言
在日常开发过程中总是以单线程的思维去编码,没有考虑到在多线程状态下的运行状况。由此引发的结果就是请求过多,应用无法响应。为了解决请求过多的问题,又衍生出了线程池的概念。通过“池”的思想,从而合理的处理请求。本文记录了Java中线程池的使用及工作原理,如有错误,欢迎指正。
什么是线程池?
线程池是一种用于实现计算机程序并发执行的软件设计模式。线程池维护多个线程,等待由调度程序分配任务以并发执行,该模型提高了性能,并避免了由于为短期任务频繁创建和销毁线程而导致的执行延迟。
线程池要解决什么问题?
说到线程池就一定要从线程的生命周期讲起。
](/img/bVcSinY)
从图中可以了解无论任务执行多久,每个线程都要经历从生到死的状态。而使用线程池就是为了避免线程的重复创建,从而节省了线程的New至Runnable, Running至Terminated的时间;同时也会复用线程,最小化的节省系统资源,于此同时提高了响应速度。
线程池的使用
线程池的创建
使用ThreadPoolExecutor并配置7个参数完成线程池的创建
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueueworkQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)
- corePoolSize:线程池中核心线程的最大值
- maximumPoolSize:线程池中最大线程数
- keepAliveTime:非核心线程空闲的存活时间大小
- unit:keepAliveTime的单位,常用的有秒、分钟、小时等
- workQueue:阻塞队列类型
- threadFactory:线程工厂,用于配置线程的名称,是否为守护线程等
- handler:线程池的拒绝策略
常用阻塞队列
ArrayBlockingQueue
底层基于数组的实现的有界阻塞队列
LinkedBlockingQueue
底层基于单链表的阻塞队列,可配置容量,不配置容量默认为Integer.MAX_VALUE
线程工厂
在《阿里巴巴Java开发手册》中强制要求指定线程的名称
](/img/bVcSinX)
由于工作是使用hutool比较多,里面也包含对ThreadFactory的封装,可以很方便的指定名称
ThreadFactory threadFactory = ThreadFactoryBuilder.create().setNamePrefix("myThread-").build();
拒绝策略
当线程池内工作线程数大于maximumPoolSize时,线程就不再接受任务,执行对应的拒绝策略;目前支持的拒绝策略有四种:
- AbortPolicy(默认):丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常
- CallerRunsPolicy:由调用者处理
- DiscardOldestPolicy:丢弃队列中最前面的任务,并重新入队列
- DiscardPolicy:丢弃任务但不抛出异常
线程池的执行逻辑
// 创建线程工厂 ThreadFactory threadFactory = ThreadFactoryBuilder.create().setNamePrefix("myThread-").build(); // 创建线程池 ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 10, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(100), threadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
execute()方法
// 组合值;保存了线程池的工作状态和工作线程数 private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
public void execute(Runnable command) { // 任务为空 抛出NPE if (command == null) throw new NullPointerException(); // 获取线程池状态 int c = ctl.get(); // 如果工作线程数小于核心线程数就创建新线程 if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } // 如果线程池处于Running状态,就把任务放在队列尾部 if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { // 重新检查线程池状态 int recheck = ctl.get(); // 如果线程池不是Running状态,就移除刚才添加的任务,并执行拒绝策略 if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); // 是Running状态,就添加线程 else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); } // 添加任务失败,执行拒绝策略 else if (!addWorker(command, false)) reject(command); } // addWorker()完成线程的创建
执行流程
参考文章:
- 面试必备:Java线程池解析 (juejin.cn)
- 别再说你不懂线程池——做个优雅的攻城狮 (juejin.cn)
- Java线程池实现原理及其在美团业务中的实践 - 美团技术团队 (meituan.com)
阅读原文