01 |
ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,
|
一个 ExecutorService,它使用可能的几个池线程之一执行每个提交的任务,通常使用 Executors 工厂方法配置。
- 线程池可以解决两个不同问题:由于减少了每个任务调用的开销,它们通常可以在执行大量异步任务时提供增强的性能,并且还可以提供绑定和管理资源(包括执行任务集时使用的线程)的方法。每个ThreadPoolExecutor还维护着一些基本的统计数据,如完成的任务数。
-
为了便于跨大量上下文使用,此类提供了很多可调整的参数和扩展钩子 (hook)。但是,强烈建议程序员使用较为方便的 Executors 工厂方法 Executors.newCachedThreadPool()(无界线程池,可以进行自动线程回收)、Executors.newFixedThreadPool(int)(固定大小线程池)和 Executors.newSingleThreadExecutor()(单个后台线程),它们均为大多数使用场景预定义了设置。否则,在手动配置和调整此类时,使用以下指导:
-
核心和最大池大小ThreadPoolExecutor将根据 corePoolSize(参见 getCorePoolSize())和 maximumPoolSize(参见 getMaximumPoolSize())设置的边界自动调整池大小。当新任务在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交时,如果运行的线程少于 corePoolSize,则创建新线程来处理请求,即使其他辅助线程是空闲的。如果运行的线程多于 corePoolSize 而少于 maximumPoolSize,则仅当队列满时才创建新线程。如果设置的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同,则创建了固定大小的线程池。如果将 maximumPoolSize 设置为基本的无界值(如Integer.MAX_VALUE),则允许池适应任意数量的并发任务。在大多数情况下,核心和最大池大小仅基于构造来设置,不过也可以使用 setCorePoolSize(int) 和setMaximumPoolSize(int) 进行动态更改。
-
按需构造默认情况下,即使核心线程最初只是在新任务到达时才创建和启动的,也可以使用方法 prestartCoreThread() 或 prestartAllCoreThreads() 对其进行动态重写。如果构造带有非空队列的池,则可能希望预先启动线程。
-
创建新线程使用 ThreadFactory 创建新线程。如果没有另外说明,则在同一个 ThreadGroup 中一律使用 Executors.defaultThreadFactory() 创建线程,并且这些线程具有相同的NORM_PRIORITY优先级和非守护进程状态。通过提供不同的 ThreadFactory,可以改变线程的名称、线程组、优先级、守护进程状态,等等。如果从newThread返回 null 时ThreadFactory未能创建线程,则执行程序将继续运行,但不能执行任何任务。
-
保持活动时间如果池中当前有多于 corePoolSize 的线程,则这些多出的线程在空闲时间超过 keepAliveTime 时将会终止(参见 getKeepAliveTime(java.util.concurrent.TimeUnit))。这提供了当池处于非活动状态时减少资源消耗的方法。如果池后来变得更为活动,则可以创建新的线程。也可以使用方法 setKeepAliveTime(long, java.util.concurrent.TimeUnit) 动态地更改此参数。使用Long.MAX_VALUE TimeUnit.NANOSECONDS 的值在关闭前有效地从以前的终止状态禁用空闲线程。默认情况下,保持活动策略只在有多于 corePoolSizeThreads 的线程时应用。但是只要 keepAliveTime 值非 0, allowCoreThreadTimeOut(boolean) 方法也可将此超时策略应用于核心线程。
-
排队所有 BlockingQueue 都可用于传输和保持提交的任务。可以使用此队列与池大小进行交互:
参数介绍:
corePoolSize 核心线程数,指保留的线程池大小(不超过maximumPoolSize值时,线程池中最多有corePoolSize 个线程工作)。
maximumPoolSize 指的是线程池的最大大小(线程池中最大有corePoolSize 个线程可运行)。
keepAliveTime 指的是空闲线程结束的超时时间(当一个线程不工作时,过keepAliveTime 长时间将停止该线程)。
unit 是一个枚举,表示 keepAliveTime 的单位(有NANOSECONDS, MICROSECONDS, MILLISECONDS, SECONDS, MINUTES, HOURS, DAYS,7个可选值)。
workQueue 表示存放任务的队列(存放需要被线程池执行的线程队列)。
handler 拒绝策略(添加任务失败后如何处理该任务).
1、线程池刚创建时,里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过,就算队列里面有任务,线程池也不会马上执行它们。
2、当调用 execute() 方法添加一个任务时,线程池会做如下判断:
a. 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize,那么马上创建线程运行这个任务;
b. 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize,那么将这个任务放入队列。
c. 如果这时候队列满了,而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize,那么还是要创建线程运行这个任务;
d. 如果队列满了,而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize,那么线程池会抛出异常,告诉调用者“我不能再接受任务了”。
3、当一个线程完成任务时,它会从队列中取下一个任务来执行。
4、当一个线程无事可做,超过一定的时间(keepAliveTime)时,线程池会判断,如果当前运行的线程数大于 corePoolSize,那么这个线程就被停掉。所以线程池的所有任务完成后,它最终会收缩到 corePoolSize 的大小。
这个过程说明,并不是先加入任务就一定会先执行。假设队列大小为 4,corePoolSize为2,maximumPoolSize为6,那么当加入15个任务时,执行的顺序类似这样:首先执行任务 1、2,然后任务3~6被放入队列。这时候队列满了,任务7、8、9、10 会被马上执行,而任务 11~15 则会抛出异常。最终顺序是:1、2、7、8、9、10、3、4、5、6。当然这个过程是针对指定大小的ArrayBlockingQueue<Runnable>来说,如果是LinkedBlockingQueue<Runnable>,因为该队列无大小限制,所以不存在上述问题。
一:排队有三种通用策略:
-
直接提交。工作队列的默认选项是 SynchronousQueue,它将任务直接提交给线程而不保持它们。在此,如果不存在可用于立即运行任务的线程,则试图把任务加入队列将失败,因此会构造一个新的线程。此策略可以避免在处理可能具有内部依赖性的请求集时出现锁。直接提交通常要求无界 maximumPoolSizes 以避免拒绝新提交的任务。当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时,此策略允许无界线程具有增长的可能性。
-
无界队列。使用无界队列(例如,不具有预定义容量的 LinkedBlockingQueue)将导致在所有 corePoolSize 线程都忙时新任务在队列中等待。这样,创建的线程就不会超过 corePoolSize。(因此,maximumPoolSize 的值也就无效了。)当每个任务完全独立于其他任务,即任务执行互不影响时,适合于使用无界队列;例如,在 Web 页服务器中。这种排队可用于处理瞬态突发请求,当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时,此策略允许无界线程具有增长的可能性。
-
有界队列。当使用有限的 maximumPoolSizes 时,有界队列(如 ArrayBlockingQueue)有助于防止资源耗尽,但是可能较难调整和控制。队列大小和最大池大小可能需要相互折衷:使用大型队列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、操作系统资源和上下文切换开销,但是可能导致人工降低吞吐量。如果任务频繁阻塞(例如,如果它们是 I/O 边界),则系统可能为超过您许可的更多线程安排时间。使用小型队列通常要求较大的池大小,CPU 使用率较高,但是可能遇到不可接受的调度开销,这样也会降低吞吐量。
-
被拒绝的任务当 Executor 已经关闭,并且 Executor 将有限边界用于最大线程和工作队列容量,且已经饱和时,在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交的新任务将被 拒绝。在以上两种情况下,execute方法都将调用其 RejectedExecutionHandler的 RejectedExecutionHandler.rejectedExecution(java.lang.Runnable, java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor) 方法。下面提供了四种预定义的处理程序策略:
- 在默认的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 中,处理程序遭到拒绝将抛出运行时 RejectedExecutionException。
- 在 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy 中,线程调用运行该任务的execute本身。此策略提供简单的反馈控制机制,能够减缓新任务的提交速度。
- 在 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 中,不能执行的任务将被删除。
- 在 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 中,如果执行程序尚未关闭,则位于工作队列头部的任务将被删除,然后重试执行程序(如果再次失败,则重复此过程)。
定义和使用其他种类的 RejectedExecutionHandler 类也是可能的,但这样做需要非常小心,尤其是当策略仅用于特定容量或排队策略时。
-
钩子 (hook) 方法此类提供protected可重写的 beforeExecute(java.lang.Thread, java.lang.Runnable) 和 afterExecute(java.lang.Runnable, java.lang.Throwable) 方法,这两种方法分别在执行每个任务之前和之后调用。它们可用于操纵执行环境;例如,重新初始化 ThreadLocal、搜集统计信息或添加日志条目。此外,还可以重写方法 terminated() 来执行 Executor 完全终止后需要完成的所有特殊处理。如果钩子 (hook) 或回调方法抛出异常,则内部辅助线程将依次失败并突然终止。
-
队列维护方法 getQueue() 允许出于监控和调试目的而访问工作队列。强烈反对出于其他任何目的而使用此方法。 remove(java.lang.Runnable) 和 purge() 这两种方法可用于在取消大量已排队任务时帮助进行存储回收。
-
终止程序 AND 不再引用的池没有剩余线程会自动shutdown。如果希望确保回收取消引用的池(即使用户忘记调用 shutdown()),则必须安排未使用的线程最终终止:设置适当保持活动时间,使用 0 核心线程的下边界和/或设置allowCoreThreadTimeOut(boolean)。
那么线程池的排除策略是什么样呢,一般按如下规律执行:
A. 如果运行的线程少于 corePoolSize,则 Executor 始终首选添加新的线程,而不进行排队。
B. 如果运行的线程等于或多于 corePoolSize,则 Executor 始终首选将请求加入队列,而不添加新的线程。
C. 如果无法将请求加入队列,则创建新的线程,除非创建此线程超出 maximumPoolSize,在这种情况下,任务将被拒绝。
处理任务的优先级为:
核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize,如果三者都满了,使用handler处理被拒绝的任务。
当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时,如果某线程空闲时间超过keepAliveTime,线程将被终止。这样,线程池可以动态的调整池中的线程数。
unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性: NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。
workQueue我常用的是:java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue<E>
handler有四个选择: <根据自己的业务来选择>
1:ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
2:ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
重试添加当前的任务,他会自动重复调用execute()方法
3:ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
抛弃旧的任务
4:ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
抛弃当前的任务
总结:
- 线程池可立即运行的最大线程数 即maximumPoolSize 参数。
- 线程池能包含的最大线程数 = 可立即运行的最大线程数 + 线程队列大小 (一部分立即运行,一部分装队列里等待)
- 核心线程数可理解为建议值,即建议使用的线程数,或者依据CPU核数
- add,offer,put三种添加线程到队列的方法只在队列满的时候有区别,add为抛异常,offer返回boolean值,put直到添加成功为止。
- 同理remove,poll, take三种移除队列中线程的方法只在队列为空的时候有区别, remove为抛异常,poll为返回boolean值, take等待直到有线程可以被移除。
扩展示例。此类的大多数扩展可以重写一个或多个受保护的钩子 (hook) 方法。例如,下面是一个添加了简单的暂停/恢复功能的子类:
01 |
class PausableThreadPoolExecutor extends ThreadPoolExecutor {
|
02 |
private boolean isPaused;
|
03 |
private ReentrantLock pauseLock = new ReentrantLock();
|
04 |
private Condition unpaused = pauseLock.newCondition();
|
06 |
public PausableThreadPoolExecutor(...) { super (...); }
|
08 |
protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) {
|
09 |
super .beforeExecute(t, r);
|
12 |
while (isPaused) unpaused.await();
|
13 |
} catch (InterruptedException ie) {
|
29 |
public void resume() {
|
下面是ThreadPoolExecutor例子:
01 |
package com.thread.threadpool;
|
03 |
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
|
04 |
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
|
05 |
import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;
|
06 |
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
|
07 |
import java.util.concurrent.TimeUnit;
|
08 |
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
|
10 |
public class ThreadPool {
|
11 |
private int corePoolSize = 1 ;
|
12 |
private int maximumPoolSize = 10 ;
|
13 |
private long keepAliveTime = 3 ;
|
14 |
private TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
|
15 |
private BlockingQueue<Runnable> workQueue;
|
16 |
private RejectedExecutionHandler handler;
|
17 |
private static AtomicLong along = new AtomicLong( 0 );
|
19 |
public void run() throws InterruptedException {
|
20 |
ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,
|
21 |
maximumPoolSize, keepAliveTime, unit,
|
22 |
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
|
23 |
new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()) {
|
27 |
protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) {
|
28 |
System.out.println( "...............beforeExecute" );
|
33 |
protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
|
34 |
System.out.println( "...............afterExecute" );
|
38 |
protected void terminated() {
|
39 |
System.out.println( "...............thread stop" );
|
42 |
for ( int i = 1 ; i <= 10 ; i++) {
|
43 |
pool.execute( new ThreadPoolTask(i, along));
|
45 |
for ( int i = 1 ; i <= 10 ; i++) {
|
46 |
pool.execute( new ThreadPoolTask(-i, along));
|
50 |
System.out.println(along.get());
|
54 |
public static void main(String[] args) {
|
56 |
new ThreadPool().run();
|
57 |
} catch (InterruptedException e) {
|
63 |
class ThreadPoolTask implements Runnable {
|
65 |
private AtomicLong along;
|
67 |
ThreadPoolTask( int i, AtomicLong along) {
|
78 |
} catch (InterruptedException e) {
|
81 |
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
|
这篇文章也写的不错: http://my.oschina.net/20076678/blog/33392
线程池shutdown()方法和shutdownNow()区别:
- shutdown() 不允许添加新的任务,等池中所有的任务执行完毕之后再关闭线程池。
- shutdownNow() 不允许添加新的任务。立刻关闭线程池。不管池中是否还存在正在运行的任务。关闭顺序是先尝试关闭当前正在运行的任务。然后返回待完成任务的清单。已经运行的任务则不返回。
一般创建线程池大小不会固定值。一般都是根据系统cpu、io、内存等等信息来计算出来的。一般情况下只要不"太大"或者"太小"就可以了。可以用Runtime.getRuntime().availableProcessors()来获取当前jvm中cpu数目然后乘以每个cpu处理任务数即可。
-
public static boolean interrupted
测试当前线程是否已经中断。线程的中断状态 由该方法清除。换句话说,如果连续两次调用该方法,则第二次调用将返回 false(在第一次调用已清除了其中断状态之后,且第二次调用检验完中断状态前,当前线程再次中断的情况除外)。
- public boolean isInterrupted()
测试线程是否已经中断。线程的中断状态不受该方法的影响。
- public void interrupt()
中断线程。
其中,interrupt方法是唯一能将中断状态设置为true的方法。静态方法interrupted会将当前线程的中断状态清除,但这个方法的命名极不直观,很容易造成误解,需要特别注意
分享到:
相关推荐
线程池ThreadPoolExecutor实战及其原理分析(下)线程池ThreadPoolExecutor实战及其原理分析(下)线程池ThreadPoolExecutor实战及其原理分析(下)线程池ThreadPoolExecutor实战及其原理分析(下)线程池ThreadPoolExecutor...
线程池ThreadPoolExecutor使用简介与方法实例 线程池ThreadPoolExecutor是Java并发编程中一个非常重要的概念,它允许开发者将任务提交给线程池,并由线程池来管理这些任务的执行。今天,我们将对线程池...
1.资源简介:PyQt5中使用多线程模块QThread解决了PyQt5界面程序执行比较耗时操作时,程序卡顿出现的无响应以及界面输出无法实时显示的问题,采用线程池ThreadPoolExecutor解决了ping多个IP多任务耗时问题。...
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析
创建线程池使用`ThreadPoolExecutor`构造函数,其参数含义如下: - `corePoolSize`: 核心线程数,表示线程池中保持的最小线程数。 - `maximumPoolSize`: 最大线程数,定义了线程池允许的最大并发线程数。 - `...
线程池ThreadPoolExecutor实战及其原理分析(上)
在《阿里巴巴java开发手册》中...另外由于前面几种方法内部也是通过ThreadPoolExecutor方式实现,使用ThreadPoolExecutor有助于大家明确线程池的运行规则,创建符合自己的业务场景需要的线程池,避免资源耗尽的风险。
ThreadPoolExecutor的使用和Android常见的4种线程池使用介绍
本文将详细讲解如何使用Java中的`ThreadPoolExecutor`来抓取论坛帖子列表,结合源码分析和实用工具的应用。 首先,我们要了解线程池的基本原理。线程池是由一组预先创建的线程组成的,这些线程可以复用,而不是每次...
这个类是Spring对Java内置的`java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor`的封装,允许开发者在Spring应用上下文中声明式地定义线程池。在本篇文章中,我们将深入探讨`ThreadPoolTaskExecutor`的配置及其使用,并结合`...
JDK1[1].5中的线程池(ThreadPoolExecutor)使用简介
从Python3.2开始,标准库为我们提供了 concurrent.futures 模块,它提供了 ThreadPoolExecutor (线程池)和ProcessPoolExecutor (进程池)两个类。 相比 threading 等模块,该模块通过 submit 返回的是一个 future ...
Android之线程池ThreadPoolExecutor的简介 Android之线程池ThreadPoolExecutor是Android中一个非常重要的组件,它解决了单线程下载数据的效率慢和线程阻塞的问题。ThreadPoolExecutor的应用也是优化实现的方式,它...
线程池作为 Java 并发编程中的重要组件,在实际应用中被广泛使用。其核心类 `ThreadPoolExecutor` 实现了对线程的管理、调度等功能。本文将围绕 `ThreadPoolExecutor` 的核心方法 `execute()` 进行深入解析,帮助...
根据提供的文件信息,我们可以深入探讨线程池`ThreadPoolExecutor`的工作原理及其实现细节,同时也会涉及并发编程中的一些关键概念和技术。 ### 线程池`ThreadPoolExecutor`概述 `ThreadPoolExecutor`是Java中非常...
根据给定文件的信息,我们可以深入探讨Java中`ThreadPoolExecutor`线程池的底层实现原理,特别是其核心数据结构`ctl`以及线程池的各种状态转换。以下是对这些知识点的详细解释: ### 一、线程池`ThreadPoolExecutor...
Java 线程池例子 ThreadPoolExecutor Java 中的线程池是指一个容器,里面包含了多个线程,这些线程可以重复使用,以避免频繁创建和销毁线程的开销。ThreadPoolExecutor 是 Java 中一个非常重要的线程池实现类,它...
Java线程池ThreadPoolExecutor原理及使用实例 Java线程池ThreadPoolExecutor是Java并发编程中的一种基本机制,主要用于管理和执行任务的线程池。下面对其原理和使用实例进行详细介绍。 线程池概述 线程池是一个...
Spring线程池ThreadPoolExecutor配置并且得到任务执行的结果 在Java中,线程池是一种非常重要的技术,能够帮助我们更好地管理线程资源,提高系统的性能和可扩展性。其中,ThreadPoolExecutor是Java中的一种线程池...