线程池概述
作用:线程属于重要的系统资源,创建线程会消耗大量的服务器资源,线程池能够对线程资源进行回收,重复使用,以降低对服务器资源的消耗
相关的API:
线程池顶层的接口: Executor
主要方法: execute(Runnable) 启动线程执行任务,执行完回收线程
子接口:ExecutorService
主要方法: shutdown() 停止线程池,会让其中线程继续把任务做完
shutdownNow() 停止线程池,中断正在执行的线程
实现类:ThreadPoolExecutor 具体线程池的实现类
工具类:Executors 用于快速创建线程池
创建线程池的几种方法
使用Executors工具类创建线程池
-
ExecutorService newCachedThreadPool()
获得长度不限的线程池
-
ExecutorService newFixedThreadPool(数量)
获得长度固定的线程池
-
ExecutorService newSingleThreadExecutor()
获得长度单一的线程池
-
ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(数量)
获得可以调度的线程池
scss
/**
* 线程池案例
*/
public class ThreadPoolDemo {
//不使用线程池,会造成大量线程资源的浪费
public static void testNonThreadPool(){
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 执行了");
}).start();
}
}
//长度不限的线程池
public static void testCachedThreadPool(){
//创建长度不限的线程池
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
//使用线程池启动线程
threadPool.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 执行了");
});
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
//长度固定的线程池
public static void testFixedThreadPool(){
//创建长度不限的线程池
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
//使用线程池启动线程
threadPool.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 执行了");
});
}
//关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
//单一线程的线程池
public static void testSingleThreadPool(){
//创建长度单一的线程池
ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
//使用线程池启动线程
threadPool.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 执行了");
});
}
//关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
//可调度的线程池
public static void testScheduledThreadPool(){
//创建长度单一的线程池
ScheduledExecutorService threadPool = Executors.newScheduledThreadPool(10);
//执行调度任务,参数1 任务 参数2 初始延迟 参数3 周期 参数4 时间单位
threadPool.scheduleAtFixedRate(() -> {
System.out.println("Hello!! " + LocalDateTime.now());
},2,1, TimeUnit.SECONDS);
//关闭线程池
// threadPool.shutdown();
}
public static void main(String[] args) {
// testNonThreadPool();
// testCachedThreadPool();
// testFixedThreadPool();
// testSingleThreadPool();
testScheduledThreadPool();
}
}
手动创建线程池
阿里规范要求必须手动创建线程池,不使用Executors
使用ThreadPoolExecutor类创建,构造方法的参数:
1) corePoolSize 核心线程数 ,线程池中初始的线程数量
2) maxPoolSize 最大线程数,线程池的极限
3) keepAliveTime 存活时间,允许线程空闲的时间
4) timeUnit 时间单位
5) workQueue 工作队列,阻塞队列用于保存执行任务Runnable
6) threadFactory 线程工厂,用于创建线程
7) rejectHandler 拒绝策略,处理暂时执行不了的任务
线程池的配置:
1) 核心线程数,要考虑当前任务情况:是计算密集型(大量使用CPU)还是IO密集型(大量进行数据IO)
计算密集性需要充分利用CPU内核,线程数量=CPU内核,获得方法:Runtime.getRuntime().availableProcessors();
IO密集型,耗时的IO操作会造成线程长时间阻塞,需要更多的线程,线程数量=CPU内核 * n (n >=2 n的大小取决于IO操作耗时情况和请求总数) 具体通过压力测试
2) 最大线程数,可以设置和核心线程数一样,就避免频繁创建线程和销毁线程的消耗
3) 存活时间,如果核心线程数和最大线程数一样,可以设置为0,如果不一样,尽量设置长一点,避免频繁创建和销毁
4) 阻塞队列可以使用LinkedBlockingQueue,频繁添加和删除任务的效率高
scss
//自定义的线程池
public static void testThreadPoolExecutor(){
//获得内核数
int cpuNum = Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2;
//手动创建线程池
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(cpuNum,cpuNum,0,TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue<>());
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
//使用线程池启动线程
threadPool.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 执行了");
});
}
//关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
线程池的原理
线程池如何回收线程?在线程执行完任务后,不死亡
ThreadPoolExecutor类中有内部类Worker代表工作线程,内部包装Thread
所有工作线程保存在HashSet
swift
/**
* Set containing all worker threads in pool. Accessed only when
* holding mainLock.
*/
private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();
线程池工作原理: execute方法
1) 执行execute方法传入Runnable对象
2) 判断当前线程有没有达到核心线程数
3) 没有就添加核心线程,有再判断是否达到最大线程数
4) 达到最大值就执行拒绝策略
5) 添加线程时,创建Worker工作线程,启动工作线程
6) 执行runWorker方法,会循环调用getTask()从工作队列取任务
7) 取到任务就执行,如果任务取空,线程就被阻塞,直到有新任务