线程池的创建方式，为什么阿里推荐自定义线程池？

水深无声 2023-09-26 11:04 42阅读 0赞

## 1、多线程的四种实现方式 ##

多线程的实现方式有四种

1.  继承thread类
2.  实现runnable接口
3.  实现Callable
    
     *  实现Callable不能简单把Callable对象传给thread，要使用`FutureTask`做一次封装
     *  `get()`可以获取到`call()`返回值
     *  `get()`阻塞等待所有线程执行完，才输出
4.  线程池

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通常在业务代码中前三种都不使用，只使用第四种（线程池） 每个系统通常有一两个线程池，每一个异步任务，提交给线程池执行即可

### 1.1 提交任务到线程池的两种方式 ###

*  `execute()` 返回值为void，代表只执行异步任务，没有返回值
 *  `submit()` 返回值为Future，既可以执行任务，野口接收返回值。

### 1.2 四种创建线程方式的区别 ###

*  继承thread和实现runnable接口的方式，无法得到返回值，实现callable接口可以得到返回值。
 *  前三种方式都无法控制资源，即来一个线程就要创建一个线程，容易使系统资源耗尽
 *  线程池的方式可以控制资源，系统性能稳定。

### 1.3 开发中为什么使用线程池 ###

*  **降低资源消耗。** 可以重复利用已经创建好的线程，降低线程的创建和销毁带来的损耗。
 *  **提高响应速度。** 因为线程池中的线程都处于等待分配任务状态，当任务过来时可以直接执行。
 *  **提高线程的可管理性。** 如果是单cpu的话，创建多个线程，会导致资源耗尽，但是线程池有拒绝策略；另外还可以核心业务和非核心业务两种线程池，如果某个时间内存压力大，可以释放掉非核心业务线程池。使用线程池就可以使线程的管理方便。

## 2 、使用ThreadPoolExecutor方式创建线程池 ##

`ThreadPoolExecutor`属于原生的创建方式，其他的线程池创建方式都是封装了`ThreadPoolExecutor`类。

`ThreadPoolExecutor`继承关系图下图

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代码：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
         int maximumPoolSize,
         long keepAliveTime,
         TimeUnit unit,
         BlockingQueue<Runnable> workQueue,
         ThreadFactory threadFactory,
         RejectedExecutionHandler handler) {}

由以上源码知道，当使用`ThreadPoolExecutor`创建线程时，需要传入七大参数！

## 3.使用Executors创建线程 ##

Executors创建线程，其底层还是用的是`ThreadPoolExecutor`创建的。

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### 3.1 Executors创建线程的分类 ###

*  `Executors.newFixedThreadPool(10)` ：固定大小 core = 自定义的线程数，但阻塞队列是无界队列，会OOM内存溢出

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*  `Executors.newCachedThreadPool();` core是0，最大线程数无限大，无限创建线程的话，会使cpu占用100%，因为cpu要不停的调度线程去执行任务

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*  `Executors.newSingleThreadExecutor();`单线程的线程池，后台从队列里取，挨个执行。阻塞队列是无界队列，会OOM内存溢出

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*  `Executors.newScheduledThreadPool();`带有定时任务的线程池

![08fa1f1c043e65bbd14abf3f6c8daed5.png][]

## 3 线程池七大参数 ##

**int corePoolSize**：核心线程数，线程池创建好就已经准备就绪的线程数 量，等待接收异步任务 ，异步任务进来后，自动执行。核心线程会一直存在，除非设置了`allowCoreThreadTimeOut`，才允许核心线程超时。

**int maximumPoolSize**：线程池允许存在的最大线程数

**long keepAliveTime**：超时时间。如果当前线程数量大于核心数量，且在`keepAliveTime`时间内保持空闲，就释放掉。 释放的是`最大线程数 - 核心线程数`

**TimeUnit unit**： 超时时间单位

**BlockingQueue workQueue**：阻塞队列，如果线程有很多，就会把线程保存在队列里 只要线程有空闲，就去阻塞队列中取。 分类见下文。

**ThreadFactory threadFactory**：线程的创建工厂

**RejectedExecutionHandler handler**：拒绝策略 ，如果线程满了采取的策略

拒绝策略分类：

*  `DiscardOldestPolicy` 抛弃掉最早进入的线程
 *  `DiscardPolicy` 抛弃掉最新的线程
 *  `DiscardPolicy` 剩余的线程调用run方法，变为同步执行
 *  `DiscardPolicy` 抛弃掉最新的线程，并抛出异常！

## 4 线程池的工作顺序 ##

工作顺序

1.  线程池创建，准备好核心线程core数，准备接受任务
2.  核心线程core满了，就将再进来的任务放入阻塞队列中，空闲的core就回去阻塞队列中获取任务执行
3.  阻塞队列满了，就直接开新线程，最大只能开到max执行的数量
4.  max线程数满了，采用拒绝策略拒绝新来的任务
5.  当任务量减轻，`max - core`剩余的线程在`keepAliveTime`时间后，释放掉内存

## 5. 阻塞队列 ##

### 5.1 为什么要使用阻塞队列？ ###

我们知道队列是先进先出的。当放入一个元素的时候，会放在队列的末尾，取出元素的时候，会从队头取。那么，当队列为空或者队列满的时候怎么办呢。

这时，阻塞队列，会自动帮我们处理这种情况。

当阻塞队列为空的时候，从队列中取元素的操作就会被阻塞。当阻塞队列满的时候，往队列中放入元素的操作就会被阻塞。

而后，一旦空队列有数据了，或者满队列有空余位置时，被阻塞的线程就会被自动唤醒。

这就是阻塞队列的好处，你不需要关心线程何时被阻塞，也不需要关心线程何时被唤醒，一切都由阻塞队列自动帮我们完成。我们只需要关注具体的业务逻辑就可以了。

### 5.2 阻塞队列的分类 ###

> https://blog.csdn.net/wcc178399/article/details/106663678

## 6、CompletableFuture异步编排 ##

应用场景：

电商项目中，获取商品详情通常业务比较复杂，还需要调用别的服务的接口，比较耗时。假如每个数据的获取时间如下图所示，如果不使用异步，用户需要5.5s后才能看到页面内容，显然是不合理的。如果使用异步，同时有6个线程同时获取这些数据，用户只需要1.5s即可看到！

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`CompletableFuture`实现了Future接口，`FutureTask`也实现了Future接口

### 6.1 单任务异步 ###

//自定义一个线程池
     ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
     //  CompletableFuture的使用
     
     //1.无返回值的异步任务 runAsync()
     CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
         System.out.println("线程号为***" + Thread.currentThread().getId());
         int i = 5;
         System.out.println("---------" + i);
     }, service);
    
     //2.有返回值异步任务 supplyAsync()
     CompletableFuture<Integer> integerCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
         System.out.println("线程号为***" + Thread.currentThread().getId());
         int i = 5;
         System.out.println("---------" + i);
         return i;
     }, service).whenComplete((r, e) -> {
        // whenComplete第一个参数是结果，第二个参数是异常，他可以感知异常，无法返回默认数据
         System.out.println("执行完毕，结果是---" + r + "异常是----" + e);
     }).exceptionally(u -> {
       // exceptionally只有一个参数是异常类型，他可以感知异常，同时返回默认数据10
         return 10;
      // handler既可以感知异常，也可以返回默认数据，是whenComplete和exceptionally的结合
     }).handle((r, e) -> {
         if (r != null) {
             return r;
         }
         if (e != null) {
             return 0;
         }
         return 0;
     });

### 6.2 线程串行化 ###

/**
     * 3.线程串行化（把后边的线程和前边的串起来）
     */
    
    //thenRunAsync()无返回值
    CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        System.out.println("线程号为***" + Thread.currentThread().getId());
        int i = 5;
        System.out.println("---------" + i);
        return i;
    }, service).thenRunAsync(() -> {
        System.out.println("thenRunAsync，不可接受传来的值，自己无返回值的串行化---");
    }, service);
    
    //thenAccept(x)
    CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        System.out.println("线程号为***" + Thread.currentThread().getId());
        int i = 5;
        System.out.println("---------" + i);
        return i;
    }, service).thenAccept((r) -> {
        System.out.println("thenAccept可接受传来的值，自己无返回值的串行化---");
    });
    
    //thenApply(x)
    CompletableFuture<Integer> voidCompletableFuture3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        System.out.println("线程号为***" + Thread.currentThread().getId());
        int i = 5;
        System.out.println("---------" + i);
        return i;
    }, service).thenApply((r) -> {
        System.out.println("thenApply可接受传来的值，自己有返回值的串行化---");
        return  10;
    });

### 6.3 两任务组合 ###

/**
      * 异步，两任务组合 ：两个任务都完成，第三个任务才开始执行
      */
    
     //定义两个任务
     //任务一
     CompletableFuture<Integer> task1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
         int i = 5;
         System.out.println("任务一开始执行" + i);
         return i;
     }, service);
    
     //任务二
     CompletableFuture<Integer> task2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
         int i = 10;
         System.out.println("任务二开始执行" + i);
         return i;
     }, service);
    
     //要求：任务一、二都完成后才执行任务三
     // runAfterBothAsync：无传入值、无返回值
     task1.runAfterBothAsync(task2,()->{
         System.out.println("任务三开始执行-runAfterBothAsync：无传入值、无返回值  ");
     },service);
    
     // thenAcceptBothAsync：有传入值、无返回值
     task1.thenAcceptBothAsync(task2,(x,y)->{
         System.out.println("任务三开始执行-runAfterBothAsync：无传入值、无返回值  task1的结果是x ,task2的结果是y");
     },service);
    
    
     // thenCombineAsync：有传入值、有返回值
     task1.thenCombineAsync(task2,(x,y)->{
         System.out.println("任务三开始执行-runAfterBothAsync：无传入值、无返回值  task1的结果是x ,task2的结果是y,task3返回hello");
         return "hello";
     },service);
    
    
    
     /**
      * 异步，两任务组合 ：两个任务都完成其中一个完成，第三个任务才开始执行
      */
    
     /**
      * runAfterEither 无传入值、无返回值
      * acceptEither 有传入值、无返回值
      * applyToEither 有传入值、有返回值
      * 代码同上！
      */

### 6.4 多任务组合 ###

/**
     * 异步，多任务组合 ：多个任务都完成，才进行下一步操作
     * allOf() 等待所有任务完成
     * anyOf()  只要有一个任务完成即可
     * 注意：最后使用get（）方法：阻塞式等待所有任务都做完，再进行下一步
     */

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