线程池的执行原则及配置参数详解

短命女 2023-02-17 03:46 26阅读 0赞

池是一种非常优秀的设计思想，通过建立池可以有效的利用系统资源，节约系统性能。Java 中的线程池就是一种非常好的实现，从 JDK 1.5 开始 Java 提供了一个线程工厂 Executors 用来生成线程池，通过 Executors 可以方便的生成不同类型的线程池。但是要更好的理解使用线程池，就需要了解线程池的配置参数意义以及线程池的具体工作机制。

下面先介绍一下线程池的好处以及创建方式，接着会着重介绍关于线程池的执行原则以及构造方法的参数详解。

## 线程池的好处 ##

引用自 [并发编程网 - ifeve.com][- ifeve.com] 的说明：

*  降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
 *  提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
 *  提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，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的分配，调优和监控。

## 创建线程池 ##

//参数初始化
    private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
    //核心线程数量大小
    private static final int corePoolSize = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
    //线程池最大容纳线程数
    private static final int maximumPoolSize = CPU_COUNT * 2 + 1;
    //线程空闲后的存活时长
    private static final int keepAliveTime = 30;
    
    //任务过多后，存储任务的一个阻塞队列
    BlockingQueue<Runnable>  workQueue = new SynchronousQueue<>();
    
    //线程的创建工厂
    ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {
        private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);
    
        public Thread newThread(Runnable r) {
            return new Thread(r, "AdvacnedAsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
        }
    };
    
    //线程池任务满载后采取的任务拒绝策略
    RejectedExecutionHandler rejectHandler = new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy();
    
    //线程池对象，创建线程
    ThreadPoolExecutor mExecute = new ThreadPoolExecutor(
            corePoolSize, 
            maximumPoolSize,
            keepAliveTime,
            TimeUnit.SECONDS,
            workQueue,
            threadFactory, 
            rejectHandler
    );

## 具体参数介绍 ##

*  corePoolSize

> 线程池的核心线程数。在没有设置 allowCoreThreadTimeOut 为 true 的情况下，核心线程会在线程池中一直存活，即使处于闲置状态。

*  maximumPoolSize

> 线程池所能容纳的最大线程数。当活动线程(核心线程+非核心线程)达到这个数值后，后续任务将会根据 RejectedExecutionHandler 来进行拒绝策略处理。

*  keepAliveTime

> 非核心线程闲置时的超时时长。超过该时长，非核心线程就会被回收。若线程池通过 allowCoreThreadTimeOut() 方法设置 allowCoreThreadTimeOut 属性为 true，则该时长同样会作用于核心线程，AsyncTask 配置的线程池就是这样设置的。

*  unit

> keepAliveTime 时长对应的单位。

*  workQueue

> 线程池中的任务队列，通过线程池的 execute() 方法提交的 Runnable 对象会存储在该队列中。

*  ThreadFactory

> 线程工厂，功能很简单，就是为线程池提供创建新线程的功能。这是一个接口，可以通过自定义，做一些自定义线程名的操作。

*  RejectedExecutionHandler

> 当任务无法被执行时(超过线程最大容量 maximum 并且 workQueue 已经被排满了)的处理策略，这里有四种任务拒绝类型。

## 线程池工作原则 ##

*  1、当线程池中线程数量小于 corePoolSize 则创建线程，并处理请求。
 *  2、当线程池中线程数量大于等于 corePoolSize 时，则把请求放入 workQueue 中,随着线程池中的核心线程们不断执行任务，只要线程池中有空闲的核心线程，线程池就从workQueue 中取任务并处理。
 *  3 、当 taskQueue 已存满，放不下新任务时则新建非核心线程入池，并处理请求直到线程数目达到 maximumPoolSize（最大线程数量设置值）。
 *  4、如果线程池中线程数大于 maximumPoolSize 则使用 RejectedExecutionHandler 来进行任务拒绝处理。

## 任务队列 BlockingQueue ##

任务队列 workQueue 是用于存放不能被及时处理掉的任务的一个队列，它是一个 BlockingQueue 类型。

> 关于 BlockingQueue，虽然它是 Queue 的子接口，但是它的主要作用并不是容器，而是作为线程同步的工具，他有一个特征，当生产者试图向 BlockingQueue 放入(put)元素，如果队列已满，则该线程被阻塞；当消费者试图从 BlockingQueue 取出(take)元素，如果队列已空，则该线程被阻塞。(From 疯狂Java讲义)

## 任务拒绝类型 ##

*  ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:

> 当线程池中的数量等于最大线程数时抛 java.util.concurrent.RejectedExecutionException 异常，涉及到该异常的任务也不会被执行，线程池默认的拒绝策略就是该策略。

*  ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy():

> 当线程池中的数量等于最大线程数时,默默丢弃不能执行的新加任务，不报任何异常。

*  ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy():

> 当线程池中的数量等于最大线程数时，重试添加当前的任务；它会自动重复调用execute()方法。

*  ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy():

> 当线程池中的数量等于最大线程数时,抛弃线程池中工作队列头部的任务(即等待时间最久的任务)，并执行新传入的任务。

## 参考 ##

*  [聊聊并发（三）Java线程池的分析和使用][- ifeve.com]
 *  [Android线程池(二)——ThreadPoolExecutor及其拒绝策略RejectedExecutionHandler使用示例][Android_ThreadPoolExecutor_RejectedExecutionHandler]
 *  [多线程 线程池ThreadPoolExecutor介绍][_ThreadPoolExecutor]

[- ifeve.com]: https://link.zhihu.com/?target=http%3A//ifeve.com/java-threadpool/
[Android_ThreadPoolExecutor_RejectedExecutionHandler]: https://link.zhihu.com/?target=http%3A//blog.csdn.net/lfdfhl/article/details/40739093
[_ThreadPoolExecutor]: https://link.zhihu.com/?target=http%3A//blog.csdn.net/u014099894/article/details/50900689