「java线程池详解最详细」Java线程池参数详解

博主:adminadmin 2022-12-18 23:15:09 60

今天给各位分享java线程池详解最详细的知识,其中也会对Java线程池参数详解进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

本文目录一览:

java常用的几种线程池实例讲解

下面给你介绍4种线程池:

1、newCachedThreadPool:

底层:返回ThreadPoolExecutor实例,corePoolSize为0;maximumPoolSize为Integer.MAX_VALUE;keepAliveTime为60L;unit为TimeUnit.SECONDS;workQueue为SynchronousQueue(同步队列)

通俗:当有新任务到来,则插入到SynchronousQueue中,由于SynchronousQueue是同步队列,因此会在池中寻找可用线程来执行,若有可以线程则执行,若没有可用线程则创建一个线程来执行该任务;若池中线程空闲时间超过指定大小,则该线程会被销毁。

适用:执行很多短期异步的小程序或者负载较轻的服务器

2、newFixedThreadPool:

底层:返回ThreadPoolExecutor实例,接收参数为所设定线程数量nThread,corePoolSize为nThread,maximumPoolSize为nThread;keepAliveTime为0L(不限时);unit为:TimeUnit.MILLISECONDS;WorkQueue为:new LinkedBlockingQueueRunnable() 无解阻塞队列

通俗:创建可容纳固定数量线程的池子,每隔线程的存活时间是无限的,当池子满了就不在添加线程了;如果池中的所有线程均在繁忙状态,对于新任务会进入阻塞队列中(无界的阻塞队列)

适用:执行长期的任务,性能好很多

3、newSingleThreadExecutor

底层:FinalizableDelegatedExecutorService包装的ThreadPoolExecutor实例,corePoolSize为1;maximumPoolSize为1;keepAliveTime为0L;unit为:TimeUnit.MILLISECONDS;workQueue为:new LinkedBlockingQueueRunnable() 无解阻塞队列

通俗:创建只有一个线程的线程池,且线程的存活时间是无限的;当该线程正繁忙时,对于新任务会进入阻塞队列中(无界的阻塞队列)

适用:一个任务一个任务执行的场景

4、NewScheduledThreadPool:

底层:创建ScheduledThreadPoolExecutor实例,corePoolSize为传递来的参数,maximumPoolSize为Integer.MAX_VALUE;keepAliveTime为0;unit为:TimeUnit.NANOSECONDS;workQueue为:new DelayedWorkQueue() 一个按超时时间升序排序的队列

通俗:创建一个固定大小的线程池,线程池内线程存活时间无限制,线程池可以支持定时及周期性任务执行,如果所有线程均处于繁忙状态,对于新任务会进入DelayedWorkQueue队列中,这是一种按照超时时间排序的队列结构

适用:周期性执行任务的场景

最后给你说一下线程池任务执行流程:

当线程池小于corePoolSize时,新提交任务将创建一个新线程执行任务,即使此时线程池中存在空闲线程。

当线程池达到corePoolSize时,新提交任务将被放入workQueue中,等待线程池中任务调度执行

当workQueue已满,且maximumPoolSizecorePoolSize时,新提交任务会创建新线程执行任务

当提交任务数超过maximumPoolSize时,新提交任务由RejectedExecutionHandler处理

当线程池中超过corePoolSize线程,空闲时间达到keepAliveTime时,关闭空闲线程

当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时,线程池中corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭

线程池创建的7个参数

java多线程开发时,常常用到线程池技术,这篇文章是对创建java线程池时的七个参数的详细解释。从源码中可以看出,线程池的构造函数有7个参数,分别是corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。下面会对这7个参数一一解释。

线程池中会维护一个最小的线程数量,即使这些线程处理空闲状态,他们也不会 被销毁,除非设置了allowCoreThreadTimeOut。这里的最小线程数量即是corePoolSize。

一个任务被提交到线程池后,首先会缓存到工作队列(后面会介绍)中,如果工作队列满了,则会创建一个新线程,然后从工作队列中的取出一个任务交由新线程来处理,而将刚提交的任务放入工作队列。线程池不会无限制的去创建新线程,它会有一个最大线程数量的限制,这个数量即由maximunPoolSize来指定。

一个线程如果处于空闲状态,并且当前的线程数量大于corePoolSize,那么在指定时间后,这个空闲线程会被销毁,这里的指定时间由keepAliveTime来设定。

keepAliveTime的计量单位

新任务被提交后,会先进入到此工作队列中,任务调度时再从队列中取出任务。jdk中提供了四种工作队列:

基于数组的有界阻塞队列,按FIFO排序。新任务进来后,会放到该队列的队尾,有界的数组可以防止资源耗尽问题。当线程池中线程数量达到corePoolSize后,再有新任务进来,则会将任务放入该队列的队尾,等待被调度。如果队列已经是满的,则创建一个新线程,如果线程数量已经达到maxPoolSize,则会执行拒绝策略。

基于链表的无界阻塞队列(其实最大容量为Interger.MAX),按照FIFO排序。由于该队列的近似无界性,当线程池中线程数量达到corePoolSize后,再有新任务进来,会一直存入该队列,而不会去创建新线程直到maxPoolSize,因此使用该工作队列时,参数maxPoolSize其实是不起作用的。

一个不缓存任务的阻塞队列,生产者放入一个任务必须等到消费者取出这个任务。也就是说新任务进来时,不会缓存,而是直接被调度执行该任务,如果没有可用线程,则创建新线程,如果线程数量达到maxPoolSize,则执行拒绝策略。

具有优先级的无界阻塞队列,优先级通过参数Comparator实现。

创建一个新线程时使用的工厂,可以用来设定线程名、是否为daemon线程等等

当工作队列中的任务已到达最大限制,并且线程池中的线程数量也达到最大限制,这时如果有新任务提交进来,该如何处理呢。这里的拒绝策略,就是解决这个问题的,jdk中提供了4中拒绝策略:

该策略下,在 调用者线程 中直接执行该被拒绝任务的run方法,除非线程池已经shutdown,则直接抛弃任务。

该策略下,直接丢弃任务,并抛出RejectedExecutionException异常。

该策略下,直接丢弃任务,什么都不做。

该策略下,抛弃进入队列最早的那个任务,然后尝试把这次拒绝的任务放入队列

到此,构造线程池时的七个参数,就全部介绍完毕了。

Java几种线程池类型介绍及使用

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。

根据系统的环境情况,可以自动或手动设置线程数量,达到运行的最佳效果;少了浪费了系统资源,多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量,其他线程 排队等候。一个任务执行完毕,再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程,线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时,如果线程 池中有等待的工作线程,就可以开始运行了;否则进入等待队列。

Java里面线程池的顶级接口是Executor,但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。ThreadPoolExecutor是Executors类的底层实现。

java 线程池 工作队列是如何工作的

使用线程池的好处

1、降低资源消耗

可以重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

2、提高响应速度

当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

3、提高线程的可管理性

线程是稀缺资源,如果无限制地创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一分配、调优和监控

线程池的工作原理

首先我们看下当一个新的任务提交到线程池之后,线程池是如何处理的

1、线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务,则执行第二步。

2、线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满,则将新提交的任务存储在这个工作队列里进行等待。如果工作队列满了,则执行第三步

3、线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了,则交给饱和策略来处理这个任务

线程池饱和策略

这里提到了线程池的饱和策略,那我们就简单介绍下有哪些饱和策略:

AbortPolicy

为Java线程池默认的阻塞策略,不执行此任务,而且直接抛出一个运行时异常,切记ThreadPoolExecutor.execute需要try catch,否则程序会直接退出。

DiscardPolicy

直接抛弃,任务不执行,空方法

DiscardOldestPolicy

从队列里面抛弃head的一个任务,并再次execute 此task。

CallerRunsPolicy

在调用execute的线程里面执行此command,会阻塞入口

用户自定义拒绝策略(最常用)

实现RejectedExecutionHandler,并自己定义策略模式

下我们以ThreadPoolExecutor为例展示下线程池的工作流程图

1.jpg

2.jpg

1、如果当前运行的线程少于corePoolSize,则创建新线程来执行任务(注意,执行这一步骤需要获取全局锁)。

2、如果运行的线程等于或多于corePoolSize,则将任务加入BlockingQueue。

3、如果无法将任务加入BlockingQueue(队列已满),则在非corePool中创建新的线程来处理任务(注意,执行这一步骤需要获取全局锁)。

4、如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize,任务将被拒绝,并调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。

ThreadPoolExecutor采取上述步骤的总体设计思路,是为了在执行execute()方法时,尽可能地避免获取全局锁(那将会是一个严重的可伸缩瓶颈)。在ThreadPoolExecutor完成预热之后(当前运行的线程数大于等于corePoolSize),几乎所有的execute()方法调用都是执行步骤2,而步骤2不需要获取全局锁。

线程池只是并发编程中的一小部分,下图是史上最全面的Java的并发编程学习技术总汇

3.jpg

关键方法源码分析

我们看看核心方法添加到线程池方法execute的源码如下:

//     //Executes the given task sometime in the future.  The task     //may execute in a new thread or in an existing pooled thread.     //     // If the task cannot be submitted for execution, either because this     // executor has been shutdown or because its capacity has been reached,     // the task is handled by the current {@code RejectedExecutionHandler}.     //     // @param command the task to execute     // @throws RejectedExecutionException at discretion of     //         {@code RejectedExecutionHandler}, if the task     //         cannot be accepted for execution     // @throws NullPointerException if {@code command} is null     //    public void execute(Runnable command) {        if (command == null)            throw new NullPointerException();        //         // Proceed in 3 steps:         //         // 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to         // start a new thread with the given command as its first         // task.  The call to addWorker atomically checks runState and         // workerCount, and so prevents false alarms that would add         // threads when it shouldn't, by returning false.         // 翻译如下:         // 判断当前的线程数是否小于corePoolSize如果是,使用入参任务通过addWord方法创建一个新的线程,         // 如果能完成新线程创建exexute方法结束,成功提交任务         // 2. If a task can be successfully queued, then we still need         // to double-check whether we should have added a thread         // (because existing ones died since last checking) or that         // the pool shut down since entry into this method. So we         // recheck state and if necessary roll back the enqueuing if         // stopped, or start a new thread if there are none.         // 翻译如下:         // 在第一步没有完成任务提交;状态为运行并且能否成功加入任务到工作队列后,再进行一次check,如果状态         // 在任务加入队列后变为了非运行(有可能是在执行到这里线程池shutdown了),非运行状态下当然是需要         // reject;然后再判断当前线程数是否为0(有可能这个时候线程数变为了0),如是,新增一个线程;         // 3. If we cannot queue task, then we try to add a new         // thread.  If it fails, we know we are shut down or saturated         // and so reject the task.         // 翻译如下:         // 如果不能加入任务到工作队列,将尝试使用任务新增一个线程,如果失败,则是线程池已经shutdown或者线程池         // 已经达到饱和状态,所以reject这个他任务         //        int c = ctl.get();        // 工作线程数小于核心线程数        if (workerCountOf(c) corePoolSize) {            // 直接启动新线程,true表示会再次检查workerCount是否小于corePoolSize            if (addWorker(command, true))                return;            c = ctl.get();        }        // 如果工作线程数大于等于核心线程数        // 线程的的状态未RUNNING并且队列notfull        if (isRunning(c) workQueue.offer(command)) {            // 再次检查线程的运行状态,如果不是RUNNING直接从队列中移除            int recheck = ctl.get();            if (! isRunning(recheck) remove(command))                // 移除成功,拒绝该非运行的任务                reject(command);            else if (workerCountOf(recheck) == 0)                // 防止了SHUTDOWN状态下没有活动线程了,但是队列里还有任务没执行这种特殊情况。                // 添加一个null任务是因为SHUTDOWN状态下,线程池不再接受新任务                addWorker(null, false);        }        // 如果队列满了或者是非运行的任务都拒绝执行        else if (!addWorker(command, false))            reject(command);    }

【Java基础】线程池的原理是什么?

什么是线程池?

总归为:池化技术 ---》数据库连接池 缓存架构 缓存池 线程池 内存池,连接池,这种思想演变成缓存架构技术--- JDK设计思想有千丝万缕的联系

首先我们从最核心的ThreadPoolExecutor类中的方法讲起,然后再讲述它的实现原理,接着给出了它的使用示例,最后讨论了一下如何合理配置线程池的大小。

Java 中的 ThreadPoolExecutor 类

java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor 类是线程池中最核心的一个类,因此如果要透彻地了解Java 中的线程池,必须先了解这个类。下面我们来看一下 ThreadPoolExecutor 类的具体实现源码。

在 ThreadPoolExecutor 类中提供了四个构造方法:

从上面的代码可以得知,ThreadPoolExecutor 继承了 AbstractExecutorService 类,并提供了四个构造器,事实上,通过观察每个构造器的源码具体实现,发现前面三个构造器都是调用的第四个构造器进行的初始化工作。

下面解释下一下构造器中各个参数的含义:

corePoolSize:核心池的大小,这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后,默认情况下,线程池中并没有任何线程,而是等待有任务到来才创建线程去执行任务,除非调用了prestartAllCoreThreads() 或者 prestartCoreThread()方法,从这 2 个方法的名字就可以看出,是预创建线程的意思,即在没有任务到来之前就创建 corePoolSize 个线程或者一个线程。默认情况下,在创建了线程池后,线程池中的线程数为0,当有任务来之后,就会创建一个线程去执行任务,当线程池中的线程数目达到 corePoolSize 后,就会把到达的任务放到缓存队列当中;

maximumPoolSize:线程池最大线程数,这个参数也是一个非常重要的参数,它表示在线程池中最多能创建多少个线程;

keepAliveTime:表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下,只有当线程池中的线程数大于 corePoolSize 时,keepAliveTime 才会起作用,直到线程池中的线程数不大于 corePoolSize,即当线程池中的线程数大于 corePoolSize 时,如果一个线程空闲的时间达到 keepAliveTime,则会终止,直到线程池中的线程数不超过 corePoolSize。但是如果调用了 allowCoreThreadTimeOut(boolean) 方法,在线程池中的线程数不大于 corePoolSize 时,keepAliveTime 参数也会起作用,直到线程池中的线程数为0;

unit:参数 keepAliveTime 的时间单位,有 7 种取值,在 TimeUnit 类中有 7 种静态属性:

workQueue:一个阻塞队列,用来存储等待执行的任务,这个参数的选择也很重要,会对线程池的运行过程产生重大影响,一般来说,这里的阻塞队列有以下几种选择:

ArrayBlockingQueue 和 PriorityBlockingQueue 使用较少,一般使用 LinkedBlockingQueue 和 Synchronous。线程池的排队策略与 BlockingQueue 有关。

threadFactory:线程工厂,主要用来创建线程;

handler:表示当拒绝处理任务时的策略,有以下四种取值:

具体参数的配置与线程池的关系将在下一节讲述。

从上面给出的 ThreadPoolExecutor 类的代码可以知道,ThreadPoolExecutor 继承了AbstractExecutorService,我们来看一下 AbstractExecutorService 的实现:

AbstractExecutorService 是一个抽象类,它实现了 ExecutorService 接口。

我们接着看 ExecutorService 接口的实现:

而 ExecutorService 又是继承了 Executor 接口,我们看一下 Executor 接口的实现:

ThreadPoolExcutor用法详解

java线程池用法举例:

1、ThreadPoolExecutor executor =new ThreadPoolExecutor(2,10,30, TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue(100));

2、ThreadPoolExecutor executor2 =new ThreadPoolExecutor(2,10,30, TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingDeque());

知道了各个参数的作用后,我们开始构造符合我们期待的线程池。首先看JDK给我们预定义的几种线程池:

一、预定义线程池

FixedThreadPool

publicstaticExecutorServicenewFixedThreadPool(intnThreads){returnnewThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,newLinkedBlockingQueue());    }

corePoolSize与maximumPoolSize相等,即其线程全为核心线程,是一个固定大小的线程池,是其优势;

keepAliveTime = 0 该参数默认对核心线程无效,而FixedThreadPool全部为核心线程;

workQueue 为LinkedBlockingQueue(无界阻塞队列),队列最大值为Integer.MAX_VALUE。如果任务提交速度持续大余任务处理速度,会造成队列大量阻塞。因为队列很大,很有可能在拒绝策略前,内存溢出。是其劣势;

FixedThreadPool的任务执行是无序的;

适用场景:可用于Web服务瞬时削峰,但需注意长时间持续高峰情况造成的队列阻塞。

CachedThreadPool

publicstaticExecutorServicenewCachedThreadPool(){returnnewThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,newSynchronousQueue());    }

corePoolSize = 0,maximumPoolSize = Integer.MAX_VALUE,即线程数量几乎无限制;

keepAliveTime = 60s,线程空闲60s后自动结束。

workQueue 为 SynchronousQueue 同步队列,这个队列类似于一个接力棒,入队出队必须同时传递,因为CachedThreadPool线程创建无限制,不会有队列等待,所以使用SynchronousQueue;

适用场景:快速处理大量耗时较短的任务,如Netty的NIO接受请求时,可使用CachedThreadPool。

SingleThreadExecutor

publicstaticExecutorServicenewSingleThreadExecutor(){returnnewFinalizableDelegatedExecutorService            (newThreadPoolExecutor(1,1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,newLinkedBlockingQueue()));    }

咋一瞅,不就是newFixedThreadPool(1)吗?定眼一看,这里多了一层FinalizableDelegatedExecutorService包装,这一层有什么用呢,写个dome来解释一下:

publicstaticvoidmain(String[] args){        ExecutorService fixedExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(1);        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = (ThreadPoolExecutor) fixedExecutorService;        System.out.println(threadPoolExecutor.getMaximumPoolSize());        threadPoolExecutor.setCorePoolSize(8);                ExecutorService singleExecutorService = Executors.newSingleThreadExecutor();//      运行时异常 java.lang.ClassCastException//      ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor2 = (ThreadPoolExecutor) singleExecutorService;}

对比可以看出,FixedThreadPool可以向下转型为ThreadPoolExecutor,并对其线程池进行配置,而SingleThreadExecutor被包装后,无法成功向下转型。 因此,SingleThreadExecutor被定以后,无法修改,做到了真正的Single。

ScheduledThreadPool

publicstaticScheduledExecutorServicenewScheduledThreadPool(intcorePoolSize){returnnewScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);    }

newScheduledThreadPool调用的是ScheduledThreadPoolExecutor的构造方法,而ScheduledThreadPoolExecutor继承了ThreadPoolExecutor,构造是还是调用了其父类的构造方法。

publicScheduledThreadPoolExecutor(intcorePoolSize){super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,0, NANOSECONDS,newDelayedWorkQueue());    }

二、自定义线程池

关于java线程池详解最详细和Java线程池参数详解的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

The End

发布于:2022-12-18,除非注明,否则均为首码项目网原创文章,转载请注明出处。