java 线程池任务超过核心线程数

原创

mob64ca12d2dee8 2024-09-15 04:21:47 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mob64ca12d2dee8的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

Java 线程池任务超过核心线程数的解析

在 Java 的并发编程中，线程池是一个非常重要的工具。它可以有效地管理和复用线程，减少频繁创建和销毁线程的开销，从而提高应用程序的性能和响应速度。然而，当线程池中的任务数量超过核心线程数时，程序的行为会有所不同。今天，我们将探讨 Java 线程池中任务超过核心线程数的情况，并用示例代码进行说明。

线程池的基本概念

Java 中的 ThreadPoolExecutor 是线程池的核心实现之一。它通过设置核心线程数、最大线程数、任务队列等参数来管理线程和任务。核心线程数是指线程池中始终保留的线程数量。当提交的任务线程数超过这个数量时，线程池会采取相应措施来处理额外的任务。

线程池状态图

为了帮助理解线程池的工作状态，下面是一个使用 Mermaid 语法绘制的线程池状态图：

stateDiagram
    [*] --> Idle
    Idle --> Running : 提交任务
    Running --> Active : 任务开始
    Active --> Idle : 任务完成
    Idle --> Terminating : 关闭线程池
    Terminating --> [*] : 任务停止

任务超过核心线程数的处理

当提交的任务数超过核心线程数，线程池的行为取决于配置。以下是ThreadPoolExecutor的一些关键参数：

corePoolSize：核心线程数
maximumPoolSize：最大线程数
keepAliveTime：非核心线程的存活时间
BlockingQueue：任务队列，用于存放等待执行的任务

当任务数超过核心线程数且线程数未达到最大值时，线程池将创建新的线程来处理任务。一旦达到最大线程数，线程池将根据任务队列的类型（如无界队列、有界队列）来处理后续的任务。

代码示例

下面是一个简单的代码示例，演示了线程池的基本用法以及当任务超过核心线程数时的行为：

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程池
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
            2, // 核心线程数
            4, // 最大线程数
            60, // 非核心线程超时
            TimeUnit.SECONDS, // 时间单位
            new ArrayBlockingQueue<>(2) // 任务队列
        );

        // 提交6个任务
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            final int taskId = i;
            executor.submit(() -> {
                System.out.println("任务 " + taskId + " 开始执行");
                try {
                    Thread.sleep(2000); // 模拟任务耗时
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
                System.out.println("任务 " + taskId + " 执行完成");
            });
        }

        executor.shutdown(); // 关闭线程池
    }
}

在这个示例中，我们创建一个核心线程数为2、最大线程数为4、以及容量为2的任务队列的线程池。当我们提交6个任务时，线程池会先利用核心线程处理前两项任务，然后new线程来处理接下来的任务。当任务数量大于线程池能够处理的数量时，任务将被放入队列中，等待执行。