Java 线程池原理

Java 线程池是一种管理和复用线程的机制,其原理如下:

  1. 核心概念

    • 线程池的初始化 :在创建线程池时,需要设置一些关键参数,如核心线程数(corePoolSize)、最大线程数(maximumPoolSize)、任务队列(workQueue)等。

    • 核心线程数 :这是线程池中始终保持的线程数量,即使这些线程处于空闲状态。它们主要用于处理一些基本的任务负载。

    • 最大线程数 :当任务数量超过了核心线程数和任务队列所能承受的范围时,线程池会创建不超过最大线程数的线程来处理任务。

    • 任务队列 :用于存储那些已经被提交但尚未被线程处理的任务。常见的任务队列有直接交义队列(SynchronousQueue)、有界队列(如 ArrayBlockingQueue)和无界队列(如 LinkedBlockingQueue)等。

  2. 工作流程

    • 当向线程池提交一个任务时,线程池会首先判断当前运行的线程数量是否小于核心线程数。如果是,就会创建一个新线程来执行这个任务。

    • 如果当前运行的线程数量已经达到核心线程数,那么任务会被放入任务队列中等待执行。

    • 当任务队列已满,并且当前运行的线程数量小于最大线程数时,线程池会继续创建新线程来执行任务。

    • 如果任务队列已满,并且当前运行的线程数量已经达到最大线程数,那么后续提交的任务会根据拒绝策略(RejectedExecutionHandler)来处理。常见的拒绝策略有AbortPolicy(直接抛出异常)、CallerRunsPolicy(由调用者自己执行任务)、DiscardPolicy(默默丢弃任务)和DiscardOldestPolicy(丢弃任务队列中最老的任务)等。

  3. 线程的复用与管理

    • 线程池中的线程是被复用的。当一个线程完成一个任务后,它不会立即结束,而是回到线程池中等待下一个任务。

    • 线程池还可以对线程的生命周期进行管理,例如设置线程的存活时间(keepAliveTime)。空闲线程在这个时间内如果没有新的任务,就会被销毁,以避免过多的线程占用系统资源。

这种机制可以有效地提高程序的性能和效率,因为它避免了频繁地创建和销毁线程所带来的时间和资源开销。

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