非常适合新手学生的Java线程池超详细分析
作者：摸鱼打酱油 发布时间：2023-03-03 11:59:54
线程池的好处
可以实现线程的复用，避免重新创建线程和销毁线程。创建线程和销毁线程对CPU的开销是很大的。
可以限制最大可创建的线程数，可根据自己的机器性能动态调整线程池参数，提高应用性能。
提供定时执行、并发数控制等功能。
统一管理线程。
创建线程池的五种方式
1：缓存线程池（不推荐）
2：固定容量线程池（不推荐）
3：单个线程池（不推荐）
4：定时任务线程池（不推荐）
5：通过ThreadPoolExecutor构造方法创建线程池（阿里巴巴开发手册十分推荐）
前面4种创建线程池的方式都是通过Executors的静态方法来创建。
缓存线程池CachedThreadPool
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int finalI = i;
executorService.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
}
});
}
为什么不推荐使用缓存线程池？
源码分析
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue());
}
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}
通过上面两个代码片段，我们可以看出CachedThreadPool的maximumPoolSize为Integer的最大值2147483647，相当于可以无限的创建线程，而创建线程是需要内存的，这样就会造成内存溢出，而且一般的机器也没用那么大的内存给它创建这么大量的线程。
固定容量线程池FixedThreadPool
newFixedThreadPool(int num)，num就是我们要指定的固定线程数量
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int finalI = i;
executorService.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
}
});
}
输出：
pool-1-thread-5<thread->run>4
pool-1-thread-4<thread->run>3
pool-1-thread-5<thread->run>5
pool-1-thread-3<thread->run>2
pool-1-thread-3<thread->run>8
pool-1-thread-3<thread->run>9
pool-1-thread-2<thread->run>1
pool-1-thread-1<thread->run>0
pool-1-thread-5<thread->run>7
pool-1-thread-4<thread->run>6
可以看出起到了线程的复用。
为什么FixedThreadPool是固定线程池？
源码分析
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue());
}
通过这个源码可以看出，核心线程数（corePoolSize）和最大线程数（maximumPoolSize）都为nThreads，因为只有这样，线程池才不会进行扩容，线程数才固定。
单个线程池SingleThreadExecutor
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int finalI = i;
executorService.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
}
});
}
为什么SingleThreadExecutor只含有一个线程？
源码分析
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new Executors.FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue()));
}
通过这个源码可以看出，核心线程数（corePoolSize）和最大线程数（maximumPoolSize）都为1，所以它只含有一个线程。
定时任务线程池ScheduledThreadPool
int initDelay=10; //初始化延时
int period=1;//初始化延迟过了之后，每秒的延时
ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(10);
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>");
}
},initDelay,period, TimeUnit.SECONDS);
这段代码的效果是：程序运行之后等10秒，然后输出第一次结果，之后每隔1秒输出一次结果。
为什么不推荐使用ScheduledThreadPool？
源码分析
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, 2147483647, 10L, TimeUnit.MILLISECONDS, new ScheduledThreadPoolExecutor.DelayedWorkQueue());
}
可以看出ScheduledThreadPool的最大线程数（maximumPoolSize）为Integer的最大值2147483647，相当于可以无限的创建线程，而创建线程是需要内存的，这样就会造成内存溢出，而且一般的机器也没用那么大的内存给它创建这么大量的线程。
ThreadPoolExecutor创建线程池（十分推荐）
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 20,
2L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(5),
Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
for (int i = 0; i < 12; i++) {
final int finalI = i;
threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
}
});
}
ThreadPoolExecutor的七个参数详解
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) {
}
corePoolSize：核心线程数。这些线程一旦被创建不会被销毁，是一直存在的。线程池默认是没有线程的，当有任务到来了，就会通过ThreadFactory去创建线程，并一直存在。
maximumPoolSize：最大线程数。非核心线程数=maximumPoolSize-corePoolSize，非核心线程数其实就是可扩容的线程数，可能会被销毁。
keepAliveTime：非核心线程的空闲存活时间。当通过扩容生成的非核心线程数在keepAliveTime这个时间后还处于空闲状态，则会销毁这些非核心线程。
unit：keepAliveTime的时间单位，例如：秒
workQueue：等待区。当来了>corePoolSize的任务时会把任务存放在workQueue这个阻塞队列中，等待其他线程处理。
threadFactory：线程工厂。创建线程的一种方式。
handler：拒绝策略。当来了>最大线程数+workQueue的容量则会执行拒绝策略
workQueue
ArrayBlockingQueue：有界阻塞队列。队列有大小限制，当容量超过时则会触发扩容或者拒绝策略。
public ArrayBlockingQueue(int capacity) {
this(capacity, false);
}
LinkedBlockingQueue： * 阻塞队列，队列无大小限制，可能会造成内存溢出。
public LinkedBlockingQueue() {
this(2147483647);
}
handler
AbortPolicy：直接抛异常
public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
public AbortPolicy() {
}
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() + " rejected from " + e.toString());
}
}
DiscardPolicy：不作任何操作。默默丢弃任务
public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
public DiscardPolicy() {
}
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
}
}
DiscardOldestPolicy：丢掉存在时间最长的任务
public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {
public DiscardOldestPolicy() {
}
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
if (!e.isShutdown()) {
e.getQueue().poll();
e.execute(r);
}
}
}
CallerRunsPolicy：让提交任务的线程去处理任务
public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
public CallerRunsPolicy() {
}
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
if (!e.isShutdown()) {
r.run();
}
}
}
threadFactory
ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
threadFactory.newThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("threadFactory");
}
}).start();
如何触发拒绝策略和线程池扩容？
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 20,
2L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(5),
Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
for (int i = 0; i < 26; i++) { //并发数26
final int finalI = i;
threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"<thread->run>"+ finalI);
}
});
}
/**
* 核心线程数=10，最大线程数=20，故可扩容线程数=20-10
* BlockingQueue的大小为5，故等待区的大小为5，也就是当并发数<=核心线程数+5不会扩容，并发数大于16才会扩容
*
* 触发扩容：并发数>核心线程数+阻塞队列的大小
* 对于这段代码，如果来了26个并发，10个并发会被核心线程处理，5个会在等待区，剩下11个会因为等待区满了而触发扩容
* 因为这里最多能够扩容10个，这里却是11个，所以会触发拒绝策略
*/
为什么这段代码会触发拒绝策略
对于这段代码，如果来了26个并发，10个并发会被核心线程处理，5个会在等待区，剩下11个会因为等待区满了而触发扩容，但是又因为因为这里最多能够扩容10个，这里却是11个，所以会触发拒绝策略。
怎么触发扩容
触发扩容：并发数>核心线程数（corePoolSize）+阻塞队列（workQueue）的大小
使用Java纯手写一个线程池
下期文章链接https://www.jb51.net/article/241589.htm
来源：https://blog.csdn.net/weixin_50071998/article/details/123552661
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