java 线程池简介

桃扇骨 2022-02-04 09:57 346阅读 0赞

## Java线程池的工厂类Executors类提供了4种类型的线程池 ##

**newFixedThreadPool(int nThreads)**  
初始化一个指定线程数的线程池，其中核心线程数和最大线程数都为nThreads，使用LinkedBlockingQuene作为阻塞队列。

**newCachedThreadPool()**  
初始化一个可以缓存线程的线程池，默认缓存60s，核心线程数为0，最大线程数为Integer.MAX\_VALUE，使用SynchronousQueue作为阻塞队列。在没有任务执行时，当线程的空闲时间超过keepAliveTime(60s)，会自动释放线程资源；当提交新任务时，如果没有空闲线程，则创建新线程执行任务，会导致一定的系统开销，因此，使用时要注意控制并发的任务数，防止因创建大量的线程导致而降低性能。

**newSingleThreadExecutor()**  
初始化只有一个线程的线程池，其中核心线程数等于最大线程数等于1，内部使用LinkedBlockingQueue作为阻塞队列，唯一的线程可以保证所提交任务的顺序执行(异常了会重新创建)。

**newScheduledThreadPool(int corePoolSize)**  
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，内部使用DelayedWorkQueue队列，在实际的业务场景中可以使用该线程池定期的同步数据。

## 阻塞队列 ##

**LinkedBlockingQuene**  
是无界的，是一个无界缓存的阻塞队列。基于链表的阻塞队列，内部维持着一个数据缓冲队列（该队列由链表构成）。当生产者往队列中放入一个数据时，队列会从生产者手中获取数据，并缓存在队列内部，而生产者立即返回；只有当队列缓冲区达到最大值缓存容量时（LinkedBlockingQueue可以通过构造函数指定该值），才会阻塞生产者队列，直到消费者从队列中消费掉一份数据，生产者线程会被唤醒，反之对于消费者这端的处理也基于同样的原理。  
**SynchronousQueue**  
无界的，是一种无缓冲的阻塞队列，一个线程在添加时必须等待另外一个线程取走，默认为非公平模式，也可以是公平模式。isEmpty()方法永远返回是true，remainingCapacity() 方法永远返回是0，remove()和removeAll() 方法永远返回是false，iterator()方法永远返回空，peek()方法永远返回null。  
**DelayedWorkQueue**  
无界阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部是延迟期满后保存时间最长的Delayed元素。如果延迟都还没有期满，则队列没有头部，并且poll将返回null。当一个元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS)方法返回一个小于等于0的值时，将发生到期。即使无法使用take或poll移除未到期的元素，也不会将这些元素作为正常元素对待。例如，size方法同时返回到期和未到期元素的计数。此队列不允许使用null元素。  
**ArrayListBlockingQueue**  
是有界的，是一个有界缓存的等待队列。基于数组的阻塞队列，同LinkedBlockingQueue类似，内部维持着一个定长数据缓冲队列（该队列由数组构成）。ArrayBlockingQueue内部还保存着两个整形变量，分别标识着队列的头部和尾部在数组中的位置

## 线程池内部都是基于ThreadPoolExecutor类（Executor的子类）实现的 ##

ThreadPoolExecutor（corePoolSize,maxPoolSize,keepAliveTime,timeUnit,workQueue,threadFactory,handle);
    corePoolSize：核心线程数
    maxPoolSize：最大线程数
    keepAliveTime：线程存活时间（在corePore<当前线程数<maxPoolSize情况下有起作用）
    timeUnit：存活时间的时间单位
    workQueue：阻塞队列(用来保存等待被执行的任务)，核心线程数满了会把新加入的任务放到阻塞队列中，阻塞队列满了会启用新的线程执行新的任务
    handler：拒绝策略(当达到最大线程数，线程没有空闲，且阻塞队列满，继续提交新的任务就会启用拒绝策略)。

## 拒绝策略有以下四种取值 ##

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。  
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：丢弃任务，但是不抛出异常。  
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）  
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务  
当然也可以根据应用场景实现RejectedExecutionHandler接口，自定义拒绝策略，如记录日志或持久化存储不能处理的任务。

## 向线程池提交任务有两种方式 ##

Executor.execute(Runnable command);没有返回值
    	ExecutorService.submit(Callable<T> task);返回Future对象
    	Future对象包括以下方法
    		//取消任务
    		boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    		//是否取消成功
    		boolean isCancelled();
    		//是否执行完成
    		boolean isDone();
    		//获取返回结果(如果任务没有结束会阻塞)
    		V get()；
    		//超时等待返回结果
    		 V get(long timeout, TimeUnit unit)；

## 线程池的关闭 ##

ThreadPoolExecutor提供了两个方法，用于线程池的关闭  
　　　　shutdown()：不会立即终止线程池，而是要等所有任务缓存队列中的任务都执行完后才终止，但再也不会接受新的任务  
　　　　shutdownNow()：立即终止线程池，并尝试打断正在执行的任务，并且清空任务缓存队列，返回尚未执行的任务

## 线程状态 ##

NEW(新建)、RUNNABLE(运行)、BLOCKED(锁池)、TIMED\_WAITING(定时等待)、WAITING(等待)、TERMINATED(终止、结束)