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线程可重复使用,程序开发是如何使用线程池的呢?!

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大家都知道多线程开发对于程序开发的重要性,今天大连九哥来给大家聊一聊线程池的使用过程。

一、为什么要使用线程池?

大家都知道java支持多线程开发,也就是支持多个任务并行运行,我们也知道线程的生命周期中包括创建、就绪、运行、阻塞、销毁等阶段,所以如果要执行的任务很多,每个任务都需要一个线程的话,那么频繁的创建、销毁线程会比较耗性能。

有了线程池就不要创建更多的线程来完成任务,因为线程可以重用,另外,如果无限制的创建大量的线程,大量的线程会占用内存资源并且可能会导致Out of Memory。

二、线程池的原理

通俗的讲,线程池就是一个线程集合,里面已经提前创建好了若干个线程,当需要线程的时候到线程集合里获取一个即可,这样省去了创建线程的时间,当然也省去了GC回收线程的时间,当线程池里的线程都被使用了后,只能阻塞等待了,等待获取线程池后被释放的线程,这样就不会无限制的去创建线程二导致Out of Memory。

我们学习数据库后所使用的连接池,其本质就是线程池。

从数据结构的角度专业分析,线程池是使用HashSet集合来存放线程的,集合里存储的Worker类型,也就是每个Worker就是一个线程:

通过阅读线程池类 ThreadPoolExecutor的原码可知,线程池里还有个阻塞队列:

线程可重复使用,程序开发是如何使用线程池的呢?!

这个队列的作用就是,当一个任务无法从线程池里获取可用线程时,该任务就进入这个阻塞度列workQueue,线程池的调度如下:

线程可重复使用,程序开发是如何使用线程池的呢?!

三、线程池类ThreadPoolExecutor的参数

1、corePoolSize:核心线程数

  • 核心线程会一直存活,即使没有任务需要执行

  • 当线程数小于核心线程数时,即使有线程空闲,线程池也会优先创建新线程处理

  • 设置allowCoreThreadTimeout=true,核心线程会超时关闭,默认是false

2、queueCapacity:阻塞队列workQueue的大小

  • 当核心线程数达到最大时,新任务会放在队列中排队等待执行

3、maxPoolSize:最大线程数

  • 当线程数 大于等于 corePoolSize,而且当则色任务队列已满时,线程池会创建新线程来处理任务

  • 当线程数等于maxPoolSize,且当则色任务队列已满时,线程池会拒绝处理任务而抛出异常

4、 keepAliveTime:线程空闲时间

  • 当线程空闲时间达到keepAliveTime时,线程会退出,直到线程数量=corePoolSize

  • 如果allowCoreThreadTimeout=true,则会直到线程数量=0

5、allowCoreThreadTimeout:允许核心线程超时

6、rejectedExecutionHandler:任务拒绝处理器

两种情况会拒绝处理任务:

  • - 当线程数已经达到maxPoolSize,切队列已满,会拒绝新任务

  • - 当线程池被调用shutdown()后,会等待线程池里的任务执行完毕,再shutdown。如果在调用shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务,会拒绝新任务

* 线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置默认是AbortPolicy,会抛出异常。

* ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理这类情况:

  • AbortPolicy 丢弃任务,抛运行时异常

  • CallerRunsPolicy 执行任务

  • DiscardPolicy 忽视,什么都不会发生

  • DiscardOldestPolicy 从队列中踢出最先进入队列(最后一个执行)的任务

* 实现RejectedExecutionHandler接口,可自定义处理器

四、线程池的种类

五、线程池的使用

public class TestThreadPool {
        public static void main(String[] args) {
                //1.1创建固定线程个数的线程池
                //ExecutorService es=Executors.newFixedThreadPool(4);
                //1.2创建缓存线程池,线程个数由任务个数决定
                ExecutorService es=Executors.newCachedThreadPool();
                //1.3创建单线程线程池
                //Executors.newSingleThreadExecutor();
                //1.4创建调度线程池  调度:周期、定时执行
                //Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize)
                Executors.newScheduledThreadPool(3);
                //2创建任务
                Runnable runnable=new Runnable() {
                        private int ticket=100;
                        @Override
                        public void run() {
                                while(true) {
                                        if(ticket<=0) {
                                                break;
                                        }
                                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买了第"+ticket+"张票");
                                        ticket--;
                                }
                        }
                };
                //3提交任务
                for(int i=0;i<5;i++) {
                        es.submit(runnable);
                }
                //4关闭线程池
                es.shutdown();//等待所有任务执行完毕 然后关闭线程池,不接受新任务。
        }
}

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