【二】Java线程池

- 日理万妓 2022-10-28 14:23 131阅读 0赞

# 【二】Java线程池 #

## 一、线程池的优势 ##

1.  降低系统资源消耗，通过重用已存在的线程，降低线程创建和销毁造成的消耗；
2.  提高系统响应速度，当有任务到达时，通过复用已存在的线程，无需等待新线程的创建便能立即执行；
3.  方便线程并发数的管控。因为线程若是无限制的创建，可能会导致内存占用过多而产生OOM，并且会造成cpu过度切换(cpu切换线程是有时间成本的(需要保持当前执行线程的现场，并恢复要执行线程的现场))。
4.  提供更强大的功能，延时定时线程池。

## 二、线程池的主要参数 ##

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                  int maximumPoolSize,
                                  long keepAliveTime,
                                  TimeUnit unit,
                                  BlockingQueue<Runnable> workQueue) { 
            this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
                 Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);

**corePoolSize（核心线程数）**：当向线程池提交一个任务时，若线程池已创建的线程数小于corePoolSize，即便此时存在空闲线程，也会通过创建一个新线程来执行该任务，直到已创建的线程数大于或等于corePoolSize时，（除了利用提交新任务来创建和启动线程（按需构造），也可以通过 prestartCoreThread() 或 prestartAllCoreThreads() 方法来提前启动线程池中的核心线程。）

**maximumPoolSize（线程池最大大小）**：线程池所允许的最大线程个数。当队列满了，且已创建的线程数小于maximumPoolSize，则线程池会创建新的线程来执行任务。另外，对于无界队列，可忽略该参数。

**keepAliveTime（线程存活保持时间）**： 当线程池中线程数大于核心线程数时，线程的空闲时间如果超过线程存活时间，那么这个线程就会被销毁，直到线程池中的线程数小于等于核心线程数。

**unit**：keepAliveTime 参数的时间单位

**workQueue（任务队列）** ：执行前用于保持任务的队列。此队列仅保持由 execute 方法提交的 Runnable 任务

**threadFactory(线程工厂)**：用于创建新线程。threadFactory创建的线程也是采用new Thread()方式，threadFactory创建的线程名都具有统一的风格：pool-m-thread-n（m为线程池的编号，n为线程池内的线程编号）。

**handler(线程饱和策略)** ：当线程池和队列都满了，再加入线程会执行此策略。

## 三、线程池流程 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1phY2tfdHpo_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

1、判断核心线程池是否已满，没满则创建一个新的工作线程来执行任务。已满则进行第二步判断。  
2、判断任务队列是否已满，没满则将新提交的任务添加在工作队列，已满则进行第三步判断。  
3、判断整个线程池是否已满，没满则创建一个新的工作线程来执行任务，已满则执行饱和策略。

## 四、线程池为什么需要使用队列？ ##

因为线程若是无限制的创建，可能会导致内存占用过多而产生OOM，并且会造成cpu过度切换。所以用一个队列将数据缓存起来，等前面的处理完了在来处理；

## 五、线程池为什么要使用阻塞队列而不使用非阻塞队列？ ##

阻塞队列可以保证任务队列中没有任务时阻塞获取任务的线程，使得线程进入wait状态，释放cpu资源。  
当队列中有任务时才唤醒对应线程从队列中取出消息进行执行。  
使得在线程不至于一直占用cpu资源。

线程执行完任务后通过循环再次从任务队列中取出任务进行执行，代码片段如下  
while (task != null || (task = getTask()) != null) \{…\}

## 六、如何配置线程池 ##

**CPU密集型任务**  
尽量使用较小的线程池，一般为CPU核心数+1。 因为CPU密集型任务使得CPU使用率很高，若开过多的线程数，会造成CPU过度切换。

**IO密集型任务**  
可以使用稍大的线程池，一般为2\*CPU核心数。 IO密集型任务CPU使用率并不高，因此可以让CPU在等待IO的时候有其他线程去处理别的任务，充分利用CPU时间。

**混合型任务**  
可以将任务分成IO密集型和CPU密集型任务，然后分别用不同的线程池去处理。 只要分完之后两个任务的执行时间相差不大，那么就会比串行执行来的高效。  
因为如果划分之后两个任务执行时间有数据级的差距，那么拆分没有意义。  
因为先执行完的任务就要等后执行完的任务，最终的时间仍然取决于后执行完的任务，而且还要加上任务拆分与合并的开销，得不偿失。

## 七、java中提供的线程池 ##

1、newCachedThreadPool：用来创建一个可以无限扩大的线程池，适用于负载较轻的场景，执行短期异步任务。（可以使得任务快速得到执行，因为任务时间执行短，可以很快结束，也不会造成cpu过度切换）

2、newFixedThreadPool：创建一个固定大小的线程池，因为采用无界的阻塞队列，所以实际线程数量永远不会变化，适用于负载较重的场景，对当前线程数量进行限制。（保证线程数可控，不会造成线程过多，导致系统负载更为严重）

3、newSingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池，适用于需要保证顺序执行各个任务。

4、newScheduledThreadPool：适用于执行延时或者周期性任务。

## 八、execute()和submit()方法 ##

1.  接收的参数不一样;
2.  submit()有返回值，而execute()没有;
    
    例如，有个validation的task，希望该task执行完后告诉我它的执行结果，是成功还是失败，然后继续下面的操作。
3.  submit()可以进行Exception处理;
    
    例如，如果task里会抛出checked或者unchecked exception，而你又希望外面的调用者能够感知这些exception并做出及时的处理，那么就需要用到submit，通过对Future.get()进行抛出异常的捕获，然后对其进行处理。

\--------------最后感谢大家的阅读，愿大家技术越来越流弊！--------------

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1phY2tfdHpo_size_16_color_FFFFFF_t_70]

\--------------也希望大家给我点支持，谢谢各位大佬了！！！--------------

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