多线程编程学习十(线程池原理).

朱雀 2020-11-07 02:12 633阅读 0赞

## 一、线程池工作流程 ##

![1153954-20190916091716035-38975807.png][]

1.  线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务（需要获得全局锁）。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程。
2.  线程池判断工作队列是否已满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。
3.  线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务（需要获得全局锁）。如果已经满了，则交给饱和策略（例如抛出异常）来处理这个任务。

**tips：**这样的设计方案，可以避免频繁的线程创建，大部分的工作任务都会停留在第二步。

## 二、Executor 框架 ##

在 Java 中，线程池的知识是要从 Executor 框架展开。Executor 框架主要由三部分组成：

### 1. 任务 ###

包括 Runnable 接口或 Callable 接口。Runnable 接口无返回值，Callable 有返回值。

// Runnable 和 Callable 都可以直接被 ThreadPoolExecutor 和 ScheduledThreadPoolExecutor 执行 Runnable runnable = () -> System.out.println(123); // Executors 可以将 Runnable 转化成 Callable Callable<Object> callable = Executors.callable(runnable); Callable<String> success = Executors.callable(runnable, "success");

### 2. 任务的执行 ###

包括任务执行机制的核心接口 Executor、继承自 Executor 的 ExecutorService 接口以及实现 ExecutorService 的 ThreadPoolExecutor 和 ScheduledThreadPoolExecutor。

ThreadPoolExecutor 是线程池的核心实现类，用来执行被提交的任务。其中 ThreadPoolExecutor 的原理就是上面介绍的线程池工作流程。

ScheduledThreadPoolExecutor 继承自 ThreadPoolExecutor ，可以在给定的延迟后执行任务，或者定期执行任务。

Executors 是创建 ThreadPoolExecutor 和 ScheduledThreadPoolExecutor 的工厂类。

static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

### 3. 异步计算的结果 ###

包括 Future 接口以及实现 Future 的 FutureTask 类。

// 执行 Runnable
    executorService.execute(runnable);
    // 执行 Callable
    Future<Object> submit = executorService.submit(callable);
    // Future 的 get 方法会阻塞线程直到完成
    System.out.println(submit.get());
    Future<String> future = executorService.submit(success);
    System.out.println(future.get());

Executor 线程池的使用大抵如下，首先，我们需要创建 Runnable 或者 Callable 任务。然后通过 ThreadPoolExecutor.execute() 或者 ThreadPoolExecutor.submit() 把任务交给 ThreadPoolExecutor 容器执行。由 submit 提交的任务会返回 Future，表示线程执行的结果，其中 Future 的 get 方法会阻塞线程直到完成。

Executor框架的使用示意图如下：  
![1153954-20190918092943368-2052080764.png][]

[1153954-20190916091716035-38975807.png]: /images/1604715100303.png
[1153954-20190918092943368-2052080764.png]: /images/1604715079998.png