2017/04/23 于复兴中路裸心社 前言线程是稀缺资源,如果被无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,合理的使用线程池对线程进行统一分配、调优和监控,有以下好处: Java1.5中引入的Executor框架把任务的提交和执行进行解耦,只需要定义好任务,然后提交给线程池,而不用关心该任务是如何执行、被哪个线程执行,以及什么时候执行。 demo1、 ThreadPoolExecutorExecutors是java线程池的工厂类,通过它可以快速初始化一个符合业务需求的线程池,如 其本质是通过不同的参数初始化一个ThreadPoolExecutor对象,具体参数描述如下: corePoolSize线程池中的核心线程数,当提交一个任务时,线程池创建一个新线程执行任务,直到当前线程数等于corePoolSize;如果当前线程数为corePoolSize,继续提交的任务被保存到阻塞队列中,等待被执行;如果执行了线程池的prestartAllCoreThreads()方法,线程池会提前创建并启动所有核心线程。 maximumPoolSize线程池中允许的最大线程数。如果当前阻塞队列满了,且继续提交任务,则创建新的线程执行任务,前提是当前线程数小于maximumPoolSize; keepAliveTime线程空闲时的存活时间,即当线程没有任务执行时,继续存活的时间;默认情况下,该参数只在线程数大于corePoolSize时才有用; unitkeepAliveTime的单位; workQueue用来保存等待被执行的任务的阻塞队列,且任务必须实现Runable接口,在JDK中提供了如下阻塞队列: threadFactory创建线程的工厂,通过自定义的线程工厂可以给每个新建的线程设置一个具有识别度的线程名。 handler线程池的饱和策略,当阻塞队列满了,且没有空闲的工作线程,如果继续提交任务,必须采取一种策略处理该任务,线程池提供了4种策略: ExectorsExectors工厂类提供了线程池的初始化接口,主要有如下几种: newFixedThreadPool初始化一个指定线程数的线程池,其中corePoolSize == maximumPoolSize,使用LinkedBlockingQuene作为阻塞队列,不过当线程池没有可执行任务时,也不会释放线程。 newCachedThreadPool1、初始化一个可以缓存线程的线程池,默认缓存60s,线程池的线程数可达到Integer.MAX_VALUE,即2147483647,内部使用SynchronousQueue作为阻塞队列; 所以,使用该线程池时,一定要注意控制并发的任务数,否则创建大量的线程可能导致严重的性能问题。 newSingleThreadExecutor初始化的线程池中只有一个线程,如果该线程异常结束,会重新创建一个新的线程继续执行任务,唯一的线程可以保证所提交任务的顺序执行,内部使用LinkedBlockingQueue作为阻塞队列。 newScheduledThreadPool初始化的线程池可以在指定的时间内周期性的执行所提交的任务,在实际的业务场景中可以使用该线程池定期的同步数据。 实现原理除了newScheduledThreadPool的内部实现特殊一点之外,其它几个线程池都是基于ThreadPoolExecutor类实现的。 线程池内部状态其中AtomicInteger变量ctl的功能非常强大:利用低29位表示线程池中线程数,通过高3位表示线程池的运行状态: 任务提交线程池框架提供了两种方式提交任务,根据不同的业务需求选择不同的方式。 Executor.execute()通过Executor.execute()方法提交的任务,必须实现Runnable接口,该方式提交的任务不能获取返回值,因此无法判断任务是否执行成功。 ExecutorService.submit()通过ExecutorService.submit()方法提交的任务,可以获取任务执行完的返回值。 任务执行当向线程池中提交一个任务,线程池会如何处理该任务? execute实现具体的执行流程如下: addWorker实现从方法execute的实现可以看出:addWorker主要负责创建新的线程并执行任务,代码实现如下: 这只是addWoker方法实现的前半部分: 线程池的工作线程通过Woker类实现,在ReentrantLock锁的保证下,把Woker实例插入到HashSet后,并启动Woker中的线程,其中Worker类设计如下: 从Woker类的构造方法实现可以发现:线程工厂在创建线程thread时,将Woker实例本身this作为参数传入,当执行start方法启动线程thread时,本质是执行了Worker的runWorker方法。 runWorker实现runWorker方法是线程池的核心: getTask实现整个getTask操作在自旋下完成: 所以,线程池中实现的线程可以一直执行由用户提交的任务。 Future和Callable实现通过ExecutorService.submit()方法提交的任务,可以获取任务执行完的返回值。 在实际业务场景中,Future和Callable基本是成对出现的,Callable负责产生结果,Future负责获取结果。 submit实现通过submit方法提交的Callable任务会被封装成了一个FutureTask对象。 FutureTask1、FutureTask在不同阶段拥有不同的状态state,初始化为NEW; FutureTask.get实现内部通过awaitDone方法对主线程进行阻塞,具体实现如下: 1、如果主线程被中断,则抛出中断异常; FutureTask.run实现FutureTask.run方法是在线程池中被执行的,而非主线程 setsetExceptionset和setException方法中,都会通过UnSAFE修改FutureTask的状态,并执行finishCompletion方法通知主线程任务已经执行完成; finishCompletion1、执行FutureTask类的get方法时,会把主线程封装成WaitNode节点并保存在waiters链表中; 我是占小狼 |
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