線程池

線程池的優(yōu)點

• 重復(fù)利用已經(jīng)創(chuàng)建的線程，減少創(chuàng)建線程和銷毀線程的開銷
• 提高響應(yīng)速度，不需要等到線程創(chuàng)建就能立即執(zhí)行
• 使用線程池可以進行統(tǒng)一分配，調(diào)優(yōu)和監(jiān)控
• 總的來說：降低資源消耗，提高響應(yīng)速度，提高線程可管理性

線程池原理

• 提交任務(wù)
• 核心線程池（corePoolSize）是否已經(jīng)滿，如果未滿的話就創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)
• 否則查看隊列（BlockingQueue）是否已滿，未滿的話，將任務(wù)存儲在隊列里
• 如果已經(jīng)滿了，看線程池（maximumPoolSize）是否已滿，如果滿的話按照拒絕處理任務(wù)策略（handler）處理無法執(zhí)行的任務(wù)
• 如果未滿，創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)

ThreadPoolExecutor構(gòu)造參數(shù)

• corePoolSize：核心池的大小，構(gòu)建線程池后，并不會創(chuàng)建線程，當(dāng)前線程數(shù)如果小于corePoolSize時，當(dāng)要執(zhí)行任務(wù)時，創(chuàng)建一個線程。當(dāng)當(dāng)前線程數(shù)等于corePoolSize，會將任務(wù)放入隊列中
• maximumPoolSize：線程池最大數(shù)，也就是線程最多能創(chuàng)建的線程
• keepAliveTime：工作線程空閑后，保持存活的時間。默認情況下，如果當(dāng)前線程數(shù)大于corePoolSize，那么一個線程如果沒有任務(wù)，當(dāng)空閑的時間大于keepAliveTime時，會終止該線程，直到線程數(shù)不超過corePoolSize
• workQueue：存儲任務(wù)的隊列，有幾種種類型隊列ArrayBlockingQueue（有界緩沖區(qū)，基于數(shù)組的隊列，先進先出，必須指定大小，可以設(shè)置是否保持公平，以FIFO順序訪問），LinkedBlockingQueue（基于鏈表的隊列，如果沒有指定大小，默認為Integer.MAX_VALUE），SynchronousQueue(無界線程池，不管多少任務(wù)提交進來，直接運行)
• ThreadFactory：線程工廠，用來創(chuàng)建線程,通過線程工廠可以給創(chuàng)建的線程設(shè)置名字
• rejectedExecutionHandler：拒絕處理任務(wù)的策略AbortPolicy（直接放棄任務(wù)，拋出RejectedExecutionException異常），DiscardPolicy（放棄任務(wù)，不拋出異常），DiscardOldestPolicy（放棄最舊的未處理請求，然后重試 execute；如果執(zhí)行程序已關(guān)閉，則會丟棄該任務(wù)），CallerRunsPolicy（它直接在 execute 方法的調(diào)用線程中運行被拒絕的任務(wù)；如果執(zhí)行程序已關(guān)閉，則會丟棄該任務(wù)）

ThreadPoolExecutor重要方法

• execute：在將來某個時間執(zhí)行給定任務(wù)
• submit：提交一個任務(wù)用于執(zhí)行，并返回一個表示該任務(wù)的 Future，和execute不同的是返回的是一個Future，可以在任務(wù)執(zhí)行完畢之后得到任務(wù)執(zhí)行結(jié)果
• shutdown：按過去執(zhí)行已提交任務(wù)的順序發(fā)起一個有序的關(guān)閉，但是不接受新任務(wù)。也就是說，中斷沒有正在執(zhí)行任務(wù)的線程，等待任務(wù)執(zhí)行完畢。
• shutdownnow： 嘗試停止所有的活動執(zhí)行任務(wù)、暫停等待任務(wù)的處理，并返回等待執(zhí)行的任務(wù)列表。

線程池狀態(tài)

volatile int runState;
static final int RUNNING    = 0;
static final int SHUTDOWN   = 1;
static final int STOP       = 2;
static final int TERMINATED = 3;

• RUNNING:創(chuàng)建線程池后，初始狀態(tài)為RUNNING
• SHUTDOWN：執(zhí)行shutdown方法后，線程池處于SHUTDOWN狀態(tài)
• STOP：執(zhí)行shutdownNow方法后，線程池處于STOP狀態(tài)
• TERMINATED：當(dāng)線程池處于SHUTDOWN或STOP狀態(tài)，并且所有工作線程已經(jīng)銷毀，任務(wù)緩存隊列已經(jīng)清空或執(zhí)行結(jié)束后，線程池被設(shè)置為TERMINATED狀態(tài)。

源碼分析

public void execute(Runnable command) {
    if (command == null)
        throw new NullPointerException();
    if (poolSize >= corePoolSize || !addIfUnderCorePoolSize(command)) {
        if (runState == RUNNING && workQueue.offer(command)) {
            if (runState != RUNNING || poolSize == 0)
                ensureQueuedTaskHandled(command);
        }
        else if (!addIfUnderMaximumPoolSize(command))
            reject(command); // is shutdown or saturated
    }
}

• command是否為空，是的話拋出異常
• 如果當(dāng)前線程是否小于corePoolSize，執(zhí)行addIfUnderCorePoolSize方法，創(chuàng)建線程并執(zhí)行任務(wù)
• 如果當(dāng)前線程線程數(shù)大于等于corePoolSize或者執(zhí)行addIfUnderCorePoolSize返回false，將當(dāng)前任務(wù)放到隊列中
• 如果線程池狀態(tài)不是RUNNING狀態(tài)或者任務(wù)無法加入到隊列，并且線程數(shù)大于最大線程數(shù)，執(zhí)行reject方法
• 流程跟上面的線程池原理相同

配置線程池

• cpu密集型和io密集型線程數(shù)的選擇，cpu密集型不需要太多的線程，可以充分利用cpu資源，io密集型適當(dāng)多線程，io阻塞時可以切換至另一線程。
• 優(yōu)先級不同的的任務(wù)可以使用PriorityBlockingQueue來處理
• 建議使用有界隊列，能夠增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性（如果使用無界隊列，當(dāng)出現(xiàn)問題時候，隊列無限增長，此時可能會占用大量內(nèi)存，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)問題）和預(yù)警能力（當(dāng)出現(xiàn)隊列占滿的時候，拋出異常，可以讓開發(fā)人員及時發(fā)現(xiàn)）

線程池使用

public static void main(String[] args)
    {
        
        final Vector<Integer> vector = new Vector<Integer>();
        //corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,TimeUnit,BlockingQueue
        ThreadPoolExecutor tp = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10));
        final Random random = new Random();
        System.out.println(tp.getPoolSize());
        for (int i = 0; i < 20; i++)
        {
            tp.execute(new Runnable()
            {
                public void run()
                {
                    vector.add(random.nextInt());
                    
                }
            });
        }
        
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO 自動生成的 catch 塊
            e.printStackTrace();
        }
        tp.shutdown();
        System.out.println("已完成的任務(wù)："+tp.getCompletedTaskCount());
        System.out.println("活動的線程數(shù)："+tp.getActiveCount());
        System.out.println("list大?。?+vector.size());
    }

• 上面的代碼我們自己構(gòu)建了一個ThreadPoolExecutor，而Executor給我們提供了幾個靜態(tài)方法用于創(chuàng)建線程池，本質(zhì)上只是設(shè)置了給定的參數(shù)而已

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

• FixedThreadPool，顧名思義，一個固定大小的線程池，隊列使用的無限制大小的鏈表阻塞隊列

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
        (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

• 單線程線程池，同樣隊列使用的無限制大小的鏈表阻塞隊列

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable>());
}

• 無界線程池，無論多少任務(wù)，直接運行，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程

我覺得分享是一種精神，分享是我的樂趣所在，不是說我覺得我講得一定是對的，我講得可能很多是不對的，但是我希望我講的東西是我人生的體驗和思考，是給很多人反思，也許給你一秒鐘、半秒鐘，哪怕說一句話有點道理，引發(fā)自己內(nèi)心的感觸，這就是我最大的價值。（這是我喜歡的一句話，也是我寫博客的初衷）

作者：jiajun 出處： http://www.cnblogs.com/-new/