线程池

为什么使用线程池:线程池的核心目的就是资源的利用,避免重复创建线程带来的资源消耗。因此引入一个池化技术的思想,避免重复创建、销毁带来的性能开销。

  • 当需要多线程并发执行任务时,只能不断的通过new Thread创建线程,每创建一个线程都需要在堆上分配内存空间,同时需要分配虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器等线程私有的内存空间,当这个线程对象被可达性分析算法标记为不可用时被GC回收,这样频繁的创建和回收需要大量的额外开销。
  • JVM的内存资源是有限的,如果系统中大量的创建线程对象,JVM很可能直接抛出OutOfMemoryError异常,还有大量的线程去竞争CPU会产生其他的性能开销,更多的线程反而会降低性能,所以必须要限制线程数。

线程池好处:

  • 线程池可以复用池中的线程,不需要每次都创建新线程,减少创建和销毁线程的开销;
  • 线程池具有队列缓冲策略、拒绝机制和动态管理线程个数,特定的线程池还具有定时执行、周期执行功能
  • 线程池可实现线程环境的隔离

执行流程

构造方法

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核心参数

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  • corePoolSize(int):核心线程数量。
    • 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任务队列当中。线程池将长期保证这些线程处于存活状态,即使线程已经处于闲置状态。除非配置了allowCoreThreadTimeOut=true,核心线程数的线程也将不再保证长期存活于线程池内,在空闲时间超过keepAliveTime后被销毁。
  • workQueue:阻塞队列,存放等待执行的任务,线程从workQueue中取任务,若无任务将阻塞等待。当线程池中线程数量达到corePoolSize后,就会把新任务放到该队列当中。JDK提供了四个可直接使用的队列实现,分别是:基于数组的有界队列ArrayBlockingQueue、基于链表的无界队列LinkedBlockingQueue、只有一个元素的同步队列SynchronousQueue、优先级队列PriorityBlockingQueue。在实际使用时一定要设置队列长度。
  • maximumPoolSize(int):线程池内的最大线程数量,线程池内维护的线程不得超过该数量,大于核心线程数量小于最大线程数量的线程将在空闲时间超过keepAliveTime后被销毁。当阻塞队列存满后,将会创建新线程执行任务,线程的数量不会大于maximumPoolSize。
  • keepAliveTime(long):线程存活时间,若线程数超过了corePoolSize,线程闲置时间超过了存活时间,该线程将被销毁。除非配置了allowCoreThreadTimeOut=true,核心线程数的线程也将不再保证长期存活于线程池内,在空闲时间超过keepAliveTime后被销毁。
  • TimeUnit unit:线程存活时间的单位,例如TimeUnit.SECONDS表示秒。
  • RejectedExecutionHandler:拒绝策略,当任务队列存满并且线程池个数达到maximunPoolSize后采取的策略。ThreadPoolExecutor中提供了四种拒绝策略,分别是:抛RejectedExecutionException异常的AbortPolicy(如果不指定的默认策略)、使用调用者所在线程来运行任务CallerRunsPolicy、丢弃一个等待执行的任务,然后尝试执行当前任务DiscardOldestPolicy、不动声色的丢弃并且不抛异常DiscardPolicy。项目中如果为了更多的用户体验,可以自定义拒绝策略。
  • threadFactory:创建线程的工厂,虽说JDK提供了线程工厂的默认实现DefaultThreadFactory,但还是建议自定义实现最好,这样可以自定义线程创建的过程,例如线程分组、自定义线程名称等。

提交线程 execute

通过execute方法提交任务时,当线程池中的线程数小于corePoolSize时,新提交的任务将通过创建一个新线程来执行,即使此时线程池中存在空闲线程。

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当线程池中线程数量达到corePoolSize时,新提交的任务将被放入workQueue中,等待线程池中线程调度执行。

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当workQueue已存满,且maximumPoolSize大于corePoolSize时,新提交的任务将通过创建新线程执行。

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当线程池中的线程执行完任务空闲时,会尝试从workQueue中取头结点任务执行。

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当线程池中线程数达到maxmumPoolSize,并且workQueue也存满时,新提交的任务由RejectedExecutionHandler执行拒绝操作。

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当线程池中线程数超过corePoolSize,并且未配置allowCoreThreadTimeOut=true,空闲时间超过keepAliveTime的线程会被销毁,保持线程池中线程数为corePoolSize。

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当设置allowCoreThreadTimeOut=true时,任何空闲时间超过keepAliveTime的线程都会被销毁。

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线程池底层实现原理

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线程池不同状态之间的转换时机及转换关系

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https://www.cnblogs.com/JavaYuYin/p/18012766

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Contributors: 拔土豆的程序员