目录
一、浅谈对线程池的理解
二、线程池常用类和接口
三、线程池的核心参数
四、线程池的状态
五、线程池的执行流程
六、常见的线程池
FixedThreadPool:线程数固定的线程池
CachedThreadPool:可缓存线程池,线程数根据任务动态调整的线程池
SingleThreadExecutor:单线程化的线程池
ScheduledThreadPool:能实现定时、周期性任务的线程池
一、浅谈对线程池的理解
线程池,顾名思义就是用于创建和管理线程的容器,省去了频繁创建和销毁线程的操作,无需反复创建而过度消耗资源。
使用线程池有如下优点:
- 降低线程的创建和销毁造成的系统开销
- 提高响应速度。任务到达时,先相对于手动创建线程,直接从线程池中拿线程,速度肯定快很多
- 提高线程的可管理性,线程是稀缺资源,如果无限制创建,不进消耗系统资源,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。
二、线程池常用类和接口
在Java
标准库提供了如下几个类或接口,来操作并使用线程池:
ExecutorService
接口:来进行管理操作线程池;Executors
类:用于创建线程池的工具类;ThreadPoolExecutor
及其子类:线程池;
三、线程池的核心参数
- corePoolSize(核心线程数):线程池维护的最小线程数量,核心线程创建后不会被回收。大于核心线程数的线程,在空闲时间超过
keepAliveTime
后会被回收 -
maximumPoolSize(最大线程数):线程池允许创建的最大线程数量
-
keepAliveTime(存活时间):当一个可被回收的线程的空闲时间大于
keepAliveTime
,就会被回收。 -
BlockingQueue(工作队列):一个阻塞工作队列,用来存储等待执行的任务
-
ThreadFactory (线程创建工厂):用于创建线程,以及自定义线程名称,需要实现
ThreadFactory
接口 -
RejectedExecutionHandler(拒绝策略):当线程池线程内的线程耗尽,并且工作队列达到已满时,新提交的任务,将使用拒绝策略进行处理
常见拒绝策略:
- ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:默认策略,丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常;
- ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:丢弃任务,但是不抛出异常;
- ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:丢弃队列中的末尾任务(最旧的任务,也就是最早进入队列的任务)后,继续将当前任务提交给线程池;
- ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:由原调用线程处理该任务 (谁调用,谁处理);
四、线程池的状态
线程池的状态分为:RUNNING , SHUTDOWN , STOP , TIDYING , TERMINATED
- RUNNING:运行状态,线程池被一旦被创建,就处于
RUNNING
状态,并且线程池中的任务数为0
。该状态的线程池会接收新任务,并处理工作队列中的任务。- 调用线程池的
shutdown()
方法,可以切换到SHUTDOWN关闭状态; - 调用线程池的
shutdownNow()
方法,可以切换到STOP停止状态;
- 调用线程池的
- SHUTDOWN :关闭状态,该状态的线程池不会接收新任务,但会处理工作队列中的任务;
- 当工作队列为空时,并且线程池中执行的任务也为空时,线程池进入TIDYING状态;
- STOP:停止状态,该状态的线程不会接收新任务,也不会处理阻塞队列中的任务,而且会中断正在运行 的任务;
- 线程池中执行的任务为空,进入TIDYING状态;
- TIDYING :整理状态,该状态表明所有的任务已经运行终止,记录的任务数量为
0
;terminated()
执行完毕,进入TERMINATED
状态;
- TERMINATED : 该状态表示线程池彻底终止。
五、线程池的执行流程
当有一个新的任务时:
首先会检查核心线程数是否已满,如果核心线程数没满,则会分配一个核心线程去执行,
如果核心线程数满了,检查工作队列是否已满,如果没满,则加入到工作队列,
如果工作队列满了,再检查有没有超过最大线程数,
如果没满,则创建一个非核心线程,去执行。
如果超过最大核心线程数,则执行拒绝策略。
六、常见的线程池
FixedThreadPool:线程数固定的线程池
线程池参数:
- 核心线程数和最大线程数一致
- 非核心线程线程空闲存活时间,即
keepAliveTime
为0
- 阻塞队列为无界队列
LinkedBlockingQueue
使用场景:适用于处理CPU
密集型的任务,确保CPU
在长期被工作线程使用的情况下,尽可能的少的分配线程,即适用执行长期的任务。
CachedThreadPool:可缓存线程池,线程数根据任务动态调整的线程池
线程池参数:
- 核心线程数为
0
- 最大线程数为
Integer.MAX_VALUE
- 工作队列是
SynchronousQueue
同步队列 - 非核心线程空闲存活时间为
60
秒
使用场景: 用于并发执行大量短期的小任务。
SingleThreadExecutor:单线程化的线程池
线程池参数:
- 核心线程数为
1
- 最大线程数也为
1
- 阻塞队列是
LinkedBlockingQueue
- 非核心线程空闲存活时间为
0
秒
使用场景: 适用于串行执行任务的场景,将任务按顺序执行。
ScheduledThreadPool:能实现定时、周期性任务的线程池
线程池参数:
- 最大线程数为
Integer.MAX_VALUE
- 阻塞队列是
DelayedWorkQueue
keepAliveTime
为0
使用场景: 周期性执行任务,并且需要限制线程数量的需求场景