微服务第一章 Java线程池技术应用

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2023-10-15 22:24 9阅读 0赞

## 系列文章目录 ##

[第一章 Java线程池技术应用][Java]

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### 文章目录  系列文章目录  @\[TOC\](文章目录)  前言  1、Java创建线程方式回顾  1.1、继承Thread类(只运行一次)  1.1.1、改造成主线程常驻，每秒开启新线程运行  1.1.2、匿名内部类  1.1.3、缺点  1.1.4、扩展知识：Java内部类  1.1.4.1、静态内部类  1.1.4.2、匿名内部类  1.2、实现Runnable接口  1.2.1、普通类实现Runnable接口  1.2.2、匿名方式创建Runnable实现类  1.2.3、使用Lambda方式创建匿名Runnable类  1.2.4、缺点  1.2.5、扩展Lambda表达式  1.3、实现Callable接口  1.3.1、普通类实现Callable接口  2、线程池  2.1、五种创建线程的方式  2.2、new ThreadPoolExecutor()创建线程  2.2.1、拒绝策略 ###

## 前言 ##

介绍Java的线程、线程池等操作

## 1、Java创建线程方式回顾 ##

### 1.1、继承Thread类(只运行一次) ###

public class ThreadTest extends Thread{
        
        @Override
        public void run() {
        
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            new ThreadTest().start();
        }
    }

#### 1.1.1、改造成主线程常驻，每秒开启新线程运行 ####

import java.util.Date;
    
    @Slf4j
    public class ThreadTest extends  Thread{
        
    
        @Override
        public void run() {
        
            log.info("线程名称：{} , 当前时间：{}" , Thread.currentThread().getName() , new Date().getTime() );
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
    
            while (true) {
        
                try {
        
                    new ThreadTest().start();
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                log.info("主线程常驻");
            }
        }
    
    }

#### 1.1.2、匿名内部类 ####

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Slf4j
    public class ThreadTest extends  Thread{
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
    
            Thread thread = new Thread() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    log.info("Hello {}" , "world");
                }
            };
    
            thread.start();
        }
    
    }

#### 1.1.3、缺点 ####

继承了Thread类之后，就不能继承其他类

#### 1.1.4、扩展知识：Java内部类 ####

成员内部类（外部类内部使用，外部类外部使用）

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Slf4j
    public class Outer {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Inner inner = new Outer().initTest();
            log.info(inner.innerTest());
        }
    
        public Inner initTest(){
        
            Inner inner = new Inner();
            return  inner;
        }
    
        class Inner{
        
            public Inner(){
        
    
            }
            public Inner(String s){
        
    
            }
    
            public String innerTest(){
        
                return "Inner Hello world";
            }
        }
    }

##### 1.1.4.1、静态内部类 #####

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Slf4j
    public class Outer {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Inner inner = new Inner();
            log.info(inner.innerTest());
        }
    
        public void initTest(){
        
            Inner inner = new Inner();
        }
    
        static class Inner{
        
            public Inner(){
        
    
            }
            public Inner(String s){
        
    
            }
            public String innerTest(){
        
                return "Inner Hello world";
            }
        }
    }

##### 1.1.4.2、匿名内部类 #####

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Slf4j
    public class Outer {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Outer outer = new Outer();
            outer.sayHello();
    
        }
        public void sayHello(){
        
            IMessage iMessage = new IMessage() {
        
                //匿名类
                @Override
                public String sayHello() {
        
                    return "Hello world";
                }
            };
            log.info(iMessage.sayHello());
    
        }
    
        interface IMessage{
        
            String sayHello();
        }
    
    }

### 1.2、实现Runnable接口 ###

#### 1.2.1、普通类实现Runnable接口 ####

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Slf4j
    public class StatSales implements Runnable{
        
        @Override
        public void run() {
        
            log.info("统计销量");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            Thread thread = new Thread() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    log.info("Hello world");
                }
            };
            thread.start();
        }
    }

#### 1.2.2、匿名方式创建Runnable实现类 ####

public static void main(String[] args) {
        
            Runnable runnable = new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    System.out.println("统计成绩");
                }
            };
            new Thread(runnable).start();
        }

#### 1.2.3、使用Lambda方式创建匿名Runnable类 ####

> // 使用 Lambda 匿名 Runnable 方式  
> Thread t3 = new Thread(() -> \{  
> //添加业务方法…  
> \});  
> // 启动线程  
> t3.start();

public static void main(String[] args) {
        
        Thread thread = new Thread(() -> {
        
            System.out.println("统计平均寿命");
        });
    
        thread.start();
    }

#### 1.2.4、缺点 ####

不能获得程序的执行结果

#### 1.2.5、扩展Lambda表达式 ####

把函数作为一个方法的参数  
表达式语法：

> (parameters) -> expression

或

> (parameters) ->\{ statements; \}

说明：

*  可选类型声明：不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值。
 *  可选的参数圆括号：一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号。
 *  可选的大括号：如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号。
 *  可选的返回关键字：如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定表达式返回了一个数值。
 *  举例：
    
        // 1. 不需要参数,返回值为 5  
        () -> 5  
          
        // 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值  
        x -> 2 * x  
          
        // 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的差值  
        (x, y) -> x – y  
          
        // 4. 接收2个int型整数,返回他们的和  
        (int x, int y) -> x + y  
          
        // 5. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)  
        (String s) -> System.out.print(s)
    
    ### 1.3、实现Callable接口 ###
    
    FutureTask+Callable
    
    #### 1.3.1、普通类实现Callable接口 ####
    
        public class StatScore implements Callable<Double> {
              
            @Override
            public Double call() throws Exception {
              
                //统计分数的逻辑
                return 88.98;
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
              
                StatScore statScore = new StatScore();
                //跟FutureTask 关联上
                FutureTask<Double> doubleFutureTask = new FutureTask<>(statScore);
                //跟Thread关联上
                Thread thread = new Thread(doubleFutureTask);
                thread.start();
                log.info(String.valueOf(doubleFutureTask.get()));
            }
    
    ## 2、线程池 ##
    
    线程池就是存放线程的池子，池子里存放了很多可以复用的线程。  
    使用线程池的优势
 *  提高效率，创建好一定数量的线程放在池中，等需要使用的时候就从池中拿一个，这要比需要的时候创建一个线程对象要快的多。
 *  减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。
 *  提升系统响应速度，假如创建线程用的时间为T1，执行任务用的时间为T2,销毁线程用的时间为T3，那么使用线程池就免去了T1和T3的时间；
 *  ![在这里插入图片描述][39979d9ce12c4af7adbda92efc224ecc.png]
    
    ### 2.1、五种创建线程的方式 ###
    
    > //创建一个单线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行  
    > ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();  
    > //创建一个定长的线程池，可控制最大并发数，超出的线程进行队列等待。 ExecutorService executorService =  
    > Executors.newFixedThreadPool(2); //可以创建定长的、支持定时任务，周期任务执行。  
    > ExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);  
    > //创建一个可以缓存的线程池，如果线程池长度超过处理需要，可以灵活回收空闲线程，没回收的话就新建线程 ExecutorService  
    > executorService = Executors.newCachedThreadPool(); //创建一个具有抢占式操作的线程池  
    > ExecutorService executorService = Executors.newWorkStealingPool();
    
    ### 2.2、new ThreadPoolExecutor()创建线程 ###
    
        public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
        int maximumPoolSize,
        long keepAliveTime,
        TimeUnit unit,
        BlockingQueue<Runnable> workQueue,
        ThreadFactory threadFactory,
        RejectedExecutionHandler handler)
    
    参数说明：
    
    <table> 
     <thead> 
      <tr> 
       <th align="left">参数</th> 
       <th align="left">含义</th> 
       <th align="left">解释</th> 
      </tr> 
     </thead> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td align="left">corePoolSize</td> 
       <td align="left">该线程池中核心线程数最大值</td> 
       <td align="left">核心线程生命周期无限，即使空闲也不会死亡</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="left">maximumPoolSize</td> 
       <td align="left">线程总数最大值</td> 
       <td align="left">任务队列满了以后当有新任务进来则会增加一个线程来处理新任务（线程总数&lt;maximumPoolSize ）</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="left">keepAliveTime</td> 
       <td align="left">闲置超时时间</td> 
       <td align="left">当线程数大于核心线程数时，超过keepAliveTime时间将会回收非核心线程</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="left">unit</td> 
       <td align="left">keepAliveTime 的单位</td> 
       <td align="left"></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="left">workQueue</td> 
       <td align="left">线程池中的任务队列</td> 
       <td align="left">*</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="left">threadFactory</td> 
       <td align="left">为线程池提供创建新线程的线程工厂</td> 
       <td align="left">*</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="left">RejectedExecutionHandler</td> 
       <td align="left">饱和策略</td> 
       <td align="left">抛出异常专用，当队列和最大线程池都满了之后的饱和策略。</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>
    
    ![在这里插入图片描述][9679ef1efd2046a7b7fc932690a2c95c.png]
    
    #### 2.2.1、拒绝策略 ####
    
    ThreadPoolExecutor的饱和策略可以通过调用setRejectedExecutionHandler来修改。JDK提供了几种不同的RejectedExecutionHandler实现，每种实现都包含有不同的饱和策略：AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy。
    
    拒绝策略如下：
 *  CallerRunsPolicy : 调用线程处理任务
 *  AbortPolicy : 抛出异常
 *  DiscardPolicy : 直接丢弃
 *  DiscardOldestPolicy : 丢弃队列中最老的任务，执行新任务
 *      RejectedExecutionHandler rejected = null;
        
                //默认策略，阻塞队列满，则丢任务、抛出异常
                rejected = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();
        
                //阻塞队列满，则丢任务，不抛异常
                rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy();
        
                //删除队列中最旧的任务（最早进入队列的任务），尝试重新提交新的任务
                rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy();
        
                //队列满，不丢任务，不抛异常，若添加到线程池失败，那么主线程会自己去执行该任务
                rejected = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy();
    
    **总结：** 就是被拒绝的任务，直接在主线程中运行，不再进入线程池。

[Java]: https://blog.csdn.net/s445320/article/details/132870714
[c4a10b8eea164c2195103ea3819a3f81.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/c4a10b8eea164c2195103ea3819a3f81.png
[39979d9ce12c4af7adbda92efc224ecc.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/39979d9ce12c4af7adbda92efc224ecc.png
[9679ef1efd2046a7b7fc932690a2c95c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/9679ef1efd2046a7b7fc932690a2c95c.png