线程池原理

线程池是一种并发编程中常用的技术,用于管理和复用线程,以提高系统性能和资源利用率。其原理主要包括以下几个方面:

  1. 线程复用:线程池在启动时创建一定数量的线程,并将它们保存在一个线程池中。当有任务到达时,线程池会分配一个空闲线程去执行任务,而不是每次任务都创建一个新线程。这样可以减少线程创建和销毁的开销,提高系统的响应速度和资源利用率。

  2. 任务队列:线程池通常会维护一个任务队列,用于存放等待执行的任务。当有新任务到达时,线程池会将任务放入队列中,空闲线程会从队列中取出任务并执行。任务队列可以缓解任务的突发性,保持系统的稳定性。

  3. 线程数量控制:线程池通常会限制线程的数量,以防止系统因为过多线程而产生资源竞争、上下文切换频繁等问题。线程池会根据系统的负载情况动态调整线程数量,以保持系统的稳定性和性能。

  4. 线程生命周期管理:线程池负责管理线程的生命周期,包括线程的创建、销毁、启动和停止等。线程池会监控线程的状态,并在需要时重新启动线程或销毁空闲线程,以保持线程池中线程的数量和系统的负载相适应。

  5. 任务拒绝策略:当任务队列已满且线程池无法再创建新线程时,线程池可能会采取一些策略来处理无法执行的任务,比如丢弃任务、阻塞调用者、调用者运行等。

线程池的创建方式

ThreadPoolExecutor

构造方法

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueue<Runnable> workQueue,

RejectedExecutionHandler handler)

corePoolSize:线程池核心线程数量

maximumPoolSize:线程池最大线程数量

keepAliverTime:当活跃线程数大于核心线程数时,空闲的多余线程最大存活时间

unit:存活时间的单位

workQueue:存放任务的队列

handler:超出线程范围和队列容量的任务的处理程序

提交一个任务到线程池中,线程池的处理流程如下:

1、判断线程池里的核心线程是否都在执行任务,如果不是(核心线程空闲或者还有核心线程没有被创建)则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程都在执行任务,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、判断线程池里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。如果已经满了,则交给饱和策略来处理这个任务。

RejetedExecutionHandler:饱和策略

当队列和线程池都满了,说明线程池处于饱和状态,那么必须对新提交的任务采用一种特殊的策略来进行处理。这个策略默认配置是AbortPolicy,表示无法处理新的任务而抛出异常。JAVA提供了4中策略:

1、AbortPolicy:直接抛出异常

2、CallerRunsPolicy:只用调用所在的线程运行任务

3、DiscardOldestPolicy:丢弃队列里最近的一个任务,并执行当前任务。

4、DiscardPolicy:不处理,丢弃掉。

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