线程池ThreadPoolExecutor使用简介

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yan456jie 2023-07-11 00:22:33

一、简介
线程池类为 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，常用构造方法为：

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,
long keepAliveTime, TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue,
RejectedExecutionHandler handler)
corePoolSize：线程池维护线程的最少数量
maximumPoolSize：线程池维护线程的最大数量
keepAliveTime：线程池维护线程所允许的空闲时间
unit：线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
workQueue：线程池所使用的缓冲队列
handler：线程池对拒绝任务的处理策略

一个任务通过 execute(Runnable)方法被添加到线程池，任务就是一个 Runnable类型的对象，任务的执行方法就是 Runnable类型对象的run()方法。

当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时：

如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。

也就是：处理任务的优先级为：
核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。

当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。

unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性：
NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。

workQueue我常用的是：java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue

handler有四个选择：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
重试添加当前的任务，他会自动重复调用execute()方法
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
抛弃旧的任务
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
抛弃当前的任务

二、一般用法举例

此处)折叠或打开

1. package demo;
2.  
3. import java.io.Serializable;
4. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
5. import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
6. import java.util.concurrent.TimeUnit;
7.  
8. public class TestThreadPool2
9. {
10. private static int produceTaskSleepTime = 2;
11. private static int produceTaskMaxNumber = 10;
12.  
13. public static void main(String[] args)
14. {
15. // 构造一个线程池
16. ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),
17. new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
18.  
19. for (int i = 1; i <= produceTaskMaxNumber; i++)
20. {
21. try
22. {
23. // 产生一个任务，并将其加入到线程池
24. String task = "task@ " + i;
25. System.out.println("put " + task);
26. .execute(new ThreadPoolTask(task));
27.  
28. // 便于观察，等待一段时间
29. Thread.sleep(produceTaskSleepTime);
30. }
31. catch (Exception e)
32. {
33. .printStackTrace();
34. }
35. }
36. }
37. }
38.  
39. /**
40.   * 线程池执行的任务
41.   */
42. class ThreadPoolTask implements Runnable, Serializable
43. {
44. private static final long serialVersionUID = 0;
45. private static int consumeTaskSleepTime = 2000;
46. // 保存任务所需要的数据
47. private Object threadPoolTaskData;
48.  
49. (Object tasks)
50. {
51. this.threadPoolTaskData = tasks;
52. }
53.  
54. public void run()
55. {
56. // 处理一个任务，这里的处理方式太简单了，仅仅是一个打印语句
57. System.out.println(Thread.currentThread().getName());
58. System.out.println("start .." + threadPoolTaskData);
59.  
60. try
61. {
62. // //便于观察，等待一段时间
63. Thread.sleep(consumeTaskSleepTime);
64. }
65. catch (Exception e)
66. {
67. .printStackTrace();
68. }
69. = null;
70. }
71.  
72. public Object getTask()
73. {
74. return this.threadPoolTaskData;
75. }
76. }

说明：

1、在这段程序中，一个任务就是一个Runnable类型的对象，也就是一个ThreadPoolTask类型的对象。

2、一般来说任务除了处理方式外，还需要处理的数据，处理的数据通过构造方法传给任务。

3、在这段程序中，main()方法相当于一个残忍的领导，他派发出许多任务，丢给一个叫 threadPool的任劳任怨的小组来做。

这个小组里面队员至少有两个，如果他们两个忙不过来，任务就被放到任务列表里面。

如果积压的任务过多，多到任务列表都装不下(超过3个)的时候，就雇佣新的队员来帮忙。但是基于成本的考虑，不能雇佣太多的队员，至多只能雇佣 4个。

如果四个队员都在忙时，再有新的任务，这个小组就处理不了了，任务就会被通过一种策略来处理，我们的处理方式是不停的派发，直到接受这个任务为止(更残忍！呵呵)。

因为队员工作是需要成本的，如果工作很闲，闲到 3SECONDS都没有新的任务了，那么有的队员就会被解雇了，但是，为了小组的正常运转，即使工作再闲，小组的队员也不能少于两个。

4、通过调整 produceTaskSleepTime和 consumeTaskSleepTime的大小来实现对派发任务和处理任务的速度的控制，改变这两个值就可以观察不同速率下程序的工作情况。

5、通过调整4中所指的数据，再加上调整任务丢弃策略，换上其他三种策略，就可以看出不同策略下的不同处理方式。

6、对于其他的使用方法，参看jdk的帮助，很容易理解和使用。

另一个例子:

此处)折叠或打开

1. package demo;
2.  
3. import java.util.Queue;
4. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
5. import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
6. import java.util.concurrent.TimeUnit;
7.  
8. public class ThreadPoolExecutorTest
9. {
10.  
11. private static int queueDeep = 4;
12.  
13. public void createThreadPool()
14. {
15. /* 
16.           * 创建线程池，最小线程数为2，最大线程数为4，线程池维护线程的空闲时间为3秒， 
17.           * 使用队列深度为4的有界队列，如果执行程序尚未关闭，则位于工作队列头部的任务将被删除， 
18.           * 然后重试执行程序（如果再次失败，则重复此过程），里面已经根据队列深度对任务加载进行了控制。 
19.           */ 
20. ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(queueDeep),
21. new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
22.  
23. // 向线程池中添加 10 个任务
24. for (int i = 0; i < 10; i++)
25. {
26. try
27. {
28. Thread.sleep(1);
29. }
30. catch (InterruptedException e)
31. {
32. .printStackTrace();
33. }
34. while (getQueueSize(tpe.getQueue()) >= queueDeep)
35. {
36. System.out.println("队列已满，等3秒再添加任务");
37. try
38. {
39. Thread.sleep(3000);
40. }
41. catch (InterruptedException e)
42. {
43. .printStackTrace();
44. }
45. }
46. = new TaskThreadPool(i);
47. System.out.println("put i:" + i);
48. .execute(ttp);
49. }
50.  
51. .shutdown();
52. }
53.  
54. private synchronized int getQueueSize(Queue queue)
55. {
56. return queue.size();
57. }
58.  
59. public static void main(String[] args)
60. {
61. = new ThreadPoolExecutorTest();
62. .createThreadPool();
63. }
64.  
65. class TaskThreadPool implements Runnable
66. {
67. private int index;
68.  
69. public TaskThreadPool(int index)
70. {
71. this.index = index;
72. }
73.  
74. public void run()
75. {
76. System.out.println(Thread.currentThread() + " index:" + index);
77. try
78. {
79. Thread.sleep(3000);
80. }
81. catch (InterruptedException e)
82. {
83. .printStackTrace();
84. }
85. }
86. }
87. }