自定义线程池

什么是线程?

线程（Thread）是程序执行流的最小单元。一个进程可以包含多个线程，每个线程负责执行进程中的一部分任务。多线程可以让程序在同一时刻执行多个任务，提高程序的并发性和响应性。

为什么要使用线程

提高程序的响应性：通过使用线程，可以将一些耗时的任务放到后台线程中执行，使得主线程不被阻塞，提高了程序的响应性。例如，在用户点击某个按钮时，主线程可以继续响应用户的输入，而耗时任务则可以在后台线程中执行；
提高系统资源利用率：多线程可以充分利用多核处理器的性能，提高系统的资源利用率。每个线程可以在不同的处理器核心上并行执行，加快任务的处理速度；
实现异步编程：线程可以用于实现异步编程，使得程序可以在等待某个任务完成的同时继续执行其他任务。这种方式可以提高程序的效率，特别是在处理I/O操作等耗时任务时;

为什么要使用线程池

降低线程创建和销毁的开销: 线程的创建和销毁是比较昂贵的操作，会消耗系统的资源。使用线程池可以避免频繁地创建和销毁线程，提高了线程的重用性，降低了系统的开销；
提供任务队列: 线程池通常包含一个任务队列，用于存储等待执行的任务。当线程池中的线程都在执行任务时，新的任务会被放入任务队列中等待执行，避免任务丢失;

注意：极端情况下，如果任务队列已满且线程池中的线程也都在执行任务，新的任务将无法被存储在队列中，从而可能导致任务丢失。
避免系统崩溃: 通过控制并发线程数量和提供任务队列，线程池可以避免系统因为线程过多导致崩溃或资源耗尽的情况;

线程池任务提交流程

线程池的拒绝策略

AbortPolicy(默认) ：当工作队列已满的情况下并且无法添加新的任务，抛出RejectedExecutionException异常
CallerRunsPolicy :当没有可用的线程来执行任务时，提交任务的线程（通常是调用execute()的那个线程）将会执行该任务
DiscardOldestPolicy ：这个策略会尝试丢弃最早提交到线程池的任务（即队列中最旧的任务），以腾出空间给新提交的任务。如果这样做之后仍然无法添加新任务，则会退化为使用AbortPolicy。
DiscardPolicy：这个策略简单地丢弃无法处理的任务，不做任何额外的通知。也就是说，任务将被静默地丢弃，不会有任何异常抛出

线程池的5种工作状态

线程池的7个核心参数

corePoolSize ：
- 核心线程数。线程池中保持的最小线程数。即使这些线程处于空闲状态，它们也不会被销毁，除非设置了allowCoreThreadTimeOut为true。
maximumPoolSize ：
- 最大线程数。线程池能够容纳的最大线程数。当活动线程数达到此值后，新的任务将会根据拒绝策略进行处理。
keepAliveTime ：
- 非核心线程的存活时间。当线程池中的线程数大于corePoolSize时，多余的空闲线程会等待的时间长度，在此期间内如果没有新的任务到来，多余的线程将被销毁。
TimeUnit unit ：
- keepAliveTime参数的时间单位。常用的有TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MINUTES等。
workQueue ：
- 任务队列。这是一个阻塞队列，用来保存等待执行的任务。常见的队列类型包括ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue等。
threadFactory ：
- 线程工厂。用于创建新线程的工厂，可以通过它来设置线程的名字、优先级等属性。
handler ：
- 拒绝策略。当线程池不能接收更多任务时（比如线程池已经达到了最大大小并且任务队列也满了），应该采用何种方式处理新到达的任务。可以选择的策略包括但不限于AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardOldestPolicy和DiscardPolicy。

配置线程池

java 复制代码

@Configuration
@EnableAsync
public class TheadPoolConfig {

    @Bean
    public ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(10); // 核心线程数
        executor.setMaxPoolSize(20); // 最大线程数
        executor.setQueueCapacity(100); // 队列容量
        executor.setThreadNamePrefix("WeblogThreadPool-"); // 线程名前缀
        executor.initialize();
        return executor;
    }

}

在上述配置中，@EnableAsync注解用于启用 Spring 的异步特性。ThreadPoolTaskExecutor 用于创建一个线程池，我们可以根据实际的业务场景来调整核心线程数、最大线程数、队列容量等参数。

java 复制代码

@Component
@Slf4j
public class ReadArticleSubscriber implements ApplicationListener<ReadArticleEvent> {

    @Autowired
    private ArticleMapper articleMapper;

    @Override
    @Async("threadPoolTaskExecutor")
    public void onApplicationEvent(ReadArticleEvent event) {
        // 在这里处理收到的事件，可以是任何逻辑操作
        Long articleId = event.getArticleId();

        // 获取当前线程名称
        String threadName = Thread.currentThread().getName();

        log.info("==> threadName: {}", threadName);
        log.info("==> 文章阅读事件消费成功，articleId: {}", articleId);

        articleMapper.increaseReadNum(articleId);
    }
}

需要异步的事件使用的@Async来实现异步操作

自定义线程的好处

默认线程池

Java的java.util.concurrent.Executors类提供了一些静态工厂方法来创建预定义的线程池。例如：

newFixedThreadPool(int nThreads)：创建一个固定大小的线程池。
newSingleThreadExecutor()：创建一个单线程化的线程池。
newCachedThreadPool()：创建一个可缓存的线程池。
newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：创建一个支持定时及周期性任务执行的线程池。

可能会导致大量的线程创建,默认线程池的拒绝策略可能是简单地抛出异常或者静默失败，这不利于错误的诊断和处理

自定义线程池

自定义线程池允许开发者更精细地控制线程池的行为，包括但不限于以下方面：

线程数控制：可以根据应用的具体需求来设定核心线程数、最大线程数和线程存活时间。
任务队列：可以选择不同类型的队列来优化任务的排队和调度。
线程命名和优先级 ：可以使用自定义的ThreadFactory来创建带有特定名称前缀和优先级的线程。
拒绝策略：可以根据业务逻辑实现特定的拒绝策略，而不是简单的丢弃或抛出异常。
资源管理：可以更好地控制资源的使用，避免因线程过多而耗尽系统资源。

好处：

更好的性能：通过精确控制线程池的大小和其他参数，可以提高系统的响应时间和吞吐量。
增强的健壮性 ：通过实现适当的拒绝策略，可以在系统过载时提供更可靠的错误处理。
制资源的使用，避免因线程过多而耗尽系统资源。