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线程池的工作原理:

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,// 核心线程数
int maximumPoolSize,//最大线程数
long keepAliveTime,//空闲线程存活时间
TimeUnit unit,//存活时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue,//阻塞队列
RejectedExecutionHandler handler)//拒绝策略

当ThreadPoolExecutor线程池被创建的时候,里边是没有工作线程的,直到有任务进来(执行了execute方法)才开始创建线程去工作,工作原理如下(即execute方法运行原理):

调用线程池的execute方法的时候如果当前的工作线程数 小于 核心线程数,则创建新的线程执行任务;否则将任务加入阻塞队列。如果队列满了则根据最大线程数去创建额外(核心线程数以外)的工作线程去执行任务;如果工作线程数达到了最大线程数,则根据拒绝策略去执行。存活时间到期的话只是回收核心线程(maximumPoolSize - corePoolSize)以外的线程

// 分3个步骤进行:
// 1. 如果运行的线程少于corePoolSize,请尝试使用给定的命令作为第一个线程启动一个新线程的任务。对addWorker的调用会自动检查runState和workerCount,这样可以防止虚假警报的增加当它不应该的时候,返回false。
// 2. 如果任务可以成功排队,那么我们仍然需要来再次检查我们是否应该添加线程(因为自从上次检查后,现有的已经死了)或者那样自进入此方法后池就关闭了。所以我们重新检查状态,并在必要时回滚队列停止,或启动一个新线程(如果没有线程)。
// 3.如果我们不能将任务放入队列,那么我们尝试添加一个新的线程。如果它失败了,我们知道我们被关闭或饱和了所以拒绝这个任务。
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
// 第一步
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
// 第二步骤
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
int recheck = ctl.get();
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}
// 第三步
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}

五种线程池:

ExecutorService threadPool = null;
threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
//有缓冲的线程池,线程数 JVM 控制
threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
//固定大小的线程池
threadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2);
threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
//单线程的线程池,只有一个线程在工作
threadPool = new ThreadPoolExecutor();
//默认线程池,可控制参数比较多

ThreadPoolExecutor参数:

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
.....
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue);
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory);
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler);
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);
...
}

参数含义以及功能:

  • corePoolSize:核心池的大小,这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后,默认情况下,线程池中并没有任何线程,而是等待有任务到来才创建线程去执行任务,除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法,从这2个方法的名字就可以看出,是预创建线程的意思,即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下,在创建了线程池后,线程池中的线程数为0,当有任务来之后,就会创建一个线程去执行任务,当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放到缓存队列当中;
  • maximumPoolSize:线程池最大线程数,这个参数也是一个非常重要的参数,它表示在线程池中最多能创建多少个线程;
  • keepAliveTime:表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下,只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时,keepAliveTime才会起作用,直到线程池中的线程数不大于corePoolSize,即当线程池中的线程数大于corePoolSize时,如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime,则会终止,直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法,在线程池中的线程数不大于corePoolSize时,keepAliveTime参数也会起作用,直到线程池中的线程数为0;
  • unit:参数keepAliveTime的时间单位,有7种取值,在TimeUnit类中有7种静态属性:

TimeUnit.DAYS;               //天
TimeUnit.HOURS; //小时
TimeUnit.MINUTES; //分钟
TimeUnit.SECONDS; //秒
TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒
TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙
TimeUnit.NANOSECONDS; //纳秒

workQueue:一个阻塞队列,用来存储等待执行的任务,这个参数的选择也很重要,会对线程池的运行过程产生重大影响,一般来说,这里的阻塞队列有以下几种选择:

ArrayBlockingQueue;
LinkedBlockingQueue;
SynchronousQueue;

ArrayBlockingQueue和PriorityBlockingQueue使用较少,一般使用LinkedBlockingQueue和Synchronous。线程池的排队策略与BlockingQueue有关。

  • threadFactory:线程工厂,主要用来创建线程;

  • handler:表示当拒绝处理任务时的策略,有以下四种取值:

    • ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:(默认)丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
  • ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:也是丢弃任务,但是不抛出异常。

  • ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:丢弃队列最前面的任务,然后重新尝试执行任务(重复此过程)

  • ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:由调用线程处理该任务

四种拒绝策略:

RejectedExecutionHandler rejected = null;
rejected = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();
//默认,队列满了丢任务抛出异常
rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy();
//队列满了丢任务不抛异常
rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy();
//将最早进入队列的任务删,之后再尝试加入队列
rejected = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy();
//如果添加到线程池失败,那么主线程会自己去执行该任务;如果执行程序已关闭(主线程运行结束),则会丢弃该任务

当然也可以根据应用场景实现 RejectedExecutionHandler 接口,自定义饱和策略,如记录 日志或持久化存储不能处理的任务

三种阻塞队列:

BlockingQueue<Runnable> workQueue = null;
workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(5);
//基于数组的先进先出队列,有界
workQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
//基于链表的先进先出队列,无界
workQueue = new SynchronousQueue<>();
//无缓冲的等待队列,无界

文章目录
  1. 1. 五种线程池:
  2. 2. 四种拒绝策略:
  3. 3. 三种阻塞队列: