Java线程池详解

我就是我 2024-04-23 21:16 17阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  池化设计思想
 *  Java线程池工作流程：
 *  创建线程池的几个核心构造参数
 *  Java线程池类型
 *   *   *  FixedThreadPool 定长线程池
         *  SingleThreadExecutor 单线程化线程池
         *  ScheduledThreadPool 定时线程池
         *  CachedThreadPool 可缓存线程池
         *   *   *  注意：
         *  线程池类型及对应队列
         *  队列特点：
         *   *   *  LinkedBlockingQueue：基于链表，先进先出，线程安全。
                 *  DelayQueue：延时获取元素，无界限（基于二叉树），线程安全。
                 *  SynchronousQueue：只存储单个元素（放入元素时要等相应的消费者取走元素），支持先进先出后进先出。
 *  线程池拒绝策略
 *   *   *  JDK内置四种拒绝策略
         *   *   *  \*\*AbortPolicy\*\*（ThreadPoolExecutor默认）：
                 *  \*\*CallerRunsPolicy\*\*：
                 *  \*\*DiscardPolicy\*\*：
                 *  \*\*DiscardOldestPolicy\*\*：
                 *  \*\*注意：\*\*
         *  自定义拒绝策略：
 *  线程池Demo

## 池化设计思想 ##

预设初始资源，不用等用到的时候再创建。

举例：食堂大妈预先打几份菜放着，拿了就能走，不用临时打菜。

应用：线程池、各种连接池。

## Java线程池工作流程： ##

![请添加图片描述][e207f62996cd43929c3321cbad658707.png]

## 创建线程池的几个核心构造参数 ##

// Java线程池的完整构造函数
    public ThreadPoolExecutor(
        int corePoolSize, // 线程池的核心线程数，即便是线程池里没有任何任务，也会有corePoolSize个线程在候着等任务
        int maximumPoolSize, // 最大线程数，不管你提交多少任务，线程池里最多工作线程数就是maximumPoolSize
        long keepAliveTime, // 线程的存活时间。当线程池里的线程数大于corePoolSize时，如果等了keepAliveTime时长还没有任务可执行，则线程退出
        TimeUnit unit, //时间单位                                 
        BlockingQueue<Runnable> workQueue, //任务队列。新任务被提交后，会先进入到此工作队列中，任务调度时再从队列中取出任务
        ThreadFactory threadFactory, // 线程工厂。定义如何启动一个线程，可以设置线程名称，并且可以确认是否是后台线程等。
        RejectedExecutionHandler handler // 拒绝策略，当线程池里线程被耗尽，且队列也满了的时候会调用
    )

## Java线程池类型 ##

//创建固定核心数的线程池，这里核心数 = 3
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
    //创建单核心的线程池
    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    //创建一个按照计划规定执行的线程池，这里核心数 = 2
    ExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);
    //创建一个可缓存线程池
    ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

#### FixedThreadPool 定长线程池 ####

核心线程数和最大线程数相等，keepAliveTime为0（即不生效，不会回收线程）。任务队列为链表结构的无界队列。

#### SingleThreadExecutor 单线程化线程池 ####

定长线程池线程数为1的情况。

#### ScheduledThreadPool 定时线程池 ####

核心线程数量固定，非核心线程数量无限，执行完闲置 10ms 后回收，任务队列为延时阻塞队列。

#### CachedThreadPool 可缓存线程池 ####

无核心线程，非核心线程数量无限，执行完闲置 60s 后回收，任务队列为不存储元素的阻塞队列。

###### 注意： ######

*  **FixedThreadPool** 和 **SingleThreadExecutor**：主要问题是堆积的请求处理队列均采用 **LinkedBlockingQueue**，可能会耗费非常大的内存（来任务就进队等待，无界限），甚至 OOM。
 *  **CachedThreadPool** 和 **ScheduledThreadPool**：主要问题是线程数最大数是 **Integer.MAX\_VALUE**，可能会创建数量非常多的线程，甚至 OOM。

#### 线程池类型及对应队列 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>线程池</th> 
   <th>实现队列</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>newFixedThreadPool</td> 
   <td>LinkedBlockingQueue</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>newSingleThreadExecutor</td> 
   <td>LinkedBlockingQueue</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>newScheduledThreadPool</td> 
   <td>DelayQueue</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>newCachedThreadPool</td> 
   <td>SynchronousQueue</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 队列特点： ####

###### LinkedBlockingQueue：基于链表，先进先出，线程安全。 ######

###### DelayQueue：延时获取元素，无界限（基于二叉树），线程安全。 ######

###### SynchronousQueue：只存储单个元素（放入元素时要等相应的消费者取走元素），支持先进先出后进先出。 ######

## 线程池拒绝策略 ##

线程数达到最大值且任务队列已满时，会执行拒绝策略。（任务提交数>maxPoolSize + queueCapacity）

#### JDK内置四种拒绝策略 ####

###### **AbortPolicy**（ThreadPoolExecutor默认）： ######

*  直接丢弃任务，并抛出RejectedExecutionException异常

###### **CallerRunsPolicy**： ######

*  该任务被线程池拒绝，由调用execute方法的线程执行该任务

###### **DiscardPolicy**： ######

*  直接丢弃任务，什么都不做

###### **DiscardOldestPolicy**： ######

*  抛弃进入队列最早的那个任务，然后尝试把这次拒绝的任务放入队列

###### **注意：** ######

*  ExecutorService中的线程池实例队列都是无界的，即视OOM也不会出发拒绝策略。

#### 自定义拒绝策略： ####

*  通过实现RejectedExecutionHandler接口，自定义一个拒绝策略类，重写它的rejectedExecution()方法:

## 线程池Demo ##

public void testThread() {
        
            List<String> test = new ArrayList<>();
            int i = 0;
            while (i < 10001) {
        
                i++;
                test.add(i + "");
            }
            //给List加锁，不加会丢数据
            List<String> thread = Collections.synchronizedList(test);
            //创建线程池
            ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(3);
            thread.forEach(u -> {
        
                exec.execute(() -> {
        
                    System.out.println("线程："+Thread.currentThread().getName());
                    System.out.println("thread："+u);
                });
            });
            //任务结束关闭线程池
            exec.shutdown();
            //判断线程池是否结束，不加会直接结束方法
            while (true) {
        
                if (exec.isTerminated()) {
        
                    break;
                }
            }
        }

[e207f62996cd43929c3321cbad658707.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/ed1535a333d94c069c5251b8d284c9b3.png