Java的ThreadPoolExecutor(二)

前言：最近在做分布式海量数据处理项目，使用到了java的线程池，所以搜集了一些资料对它的使用做了一下总结和探究，

前面介绍的东西大多都是从网上搜集整理而来。文中最核心的东西在于后面两节无界队列线程池和有界队列线程池的实例

使用以及线上问题处理方案。

1. 为什么要用线程池？

在Java中，如果每当一个请求到达就创建一个新线程，开销是相当大的。在实际使用中，每个请求创建新线程的服务器

在创建和销毁线程上花费的时间和消耗的系统资源，甚至可能要比花在实际处理实际的用户请求的时间和资源要多的多。除

了创建和销毁线程的开销之外，活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个JVM中创建太多的线程，可能会导致系统由于

过度消耗内存或者“切换过度”而导致系统资源不足。为了防止资源不足，服务器应用程序需要一些办法来限制任何给定时刻

处理的请求数目，尽可能减少创建和销毁线程的次数，特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁，尽量利用已有对象

来进行服务，这就是“池化资源”技术产生的原因。

线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题，通过对多个任务重用线程，线程创建的开销被分摊到多个任

务上了，而且由于在请求到达时线程已经存在，所以消除了创建所带来的延迟。这样，就可以立即请求服务，使应用程序响

应更快。另外，通过适当的调整线程池中的线程数据可以防止出现资源不足的情况。

先看一副图，描述了ThreadPoolExecutor的工作机制:

整个ThreadPoolExecutor的任务处理有4步操作：

• 第一步，初始的poolSize < corePoolSize，提交的runnable任务，会直接做为new一个Thread的参数，立马执行
• 第二步，当提交的任务数超过了corePoolSize，就进入了第二步操作。会将当前的runable提交到一个block queue中
  
• 第三步，如果block queue是个有界队列，当队列满了之后就进入了第三步。如果poolSize < maximumPoolsize时，会尝试new 一个Thread的进行救急处理，立马执行对应的runnable任务
• 第四步，如果第三步救急方案也无法处理了，就会走到第四步执行reject操作。

几点说明：(相信这些网上一搜一大把，我这里简单介绍下，为后面做一下铺垫)

• block queue有以下几种实现：
  1. ArrayBlockingQueue : 有界的数组队列
  2.LinkedBlockingQueue : 可支持有界/无界的队列，使用链表实现
  3.PriorityBlockingQueue : 优先队列，可以针对任务排序
  4.SynchronousQueue : 队列长度为1的队列，和Array有点区别就是：client thread提交到block queue会是一个阻塞过程，直到有一个worker thread连接上来poll task。
• RejectExecutionHandler是针对任务无法处理时的一些自保护处理：
  1. Reject 直接抛出Reject exception
  2. Discard 直接忽略该runnable，不可取
  3. DiscardOldest 丢弃最早入队列的的任务
  4. CallsRun 直接让原先的client thread做为worker线程，进行执行

容易被人忽略的点：

1. pool threads启动后，以后的任务获取都会通过block queue中，获取堆积的runnable task.

所以建议：block size >= corePoolSize ，不然线程池就没任何意义

2. corePoolSize 和maximumPoolSize的区别， 和大家正常理解的数据库连接池不太一样。

* 据dbcp pool为例，会有minIdle , maxActive配置。minIdle代表是常驻内存中的threads数量，maxActive代表是工作的最大线程数。

* 这里的corePoolSize就是连接池的maxActive的概念，它没有minIdle的概念(每个线程可以设置keepAliveTime，超过多少时间多有任务后销毁线程，但不会固定保持一定数量的threads)。

* 这里的maximumPoolSize，是一种救急措施的第一层。当threadPoolExecutor的工作threads存在满负荷，并且block queue队列也满了，这时代表接近崩溃边缘。这时允许临时起一批threads，用来处理runnable，处理完后立马退出。

所以建议：maximumPoolSize >=corePoolSize =期望的最大线程数。 (我曾经配置了corePoolSize=1,maximumPoolSize=20, blockqueue为无界队列，最后就成了单线程工作的pool。典型的配置错误)

3. 善用blockqueue和reject组合. 这里要重点推荐下CallsRun的Rejected Handler，从字面意思就是让调用者自己来运行。

我们经常会在线上使用一些线程池做异步处理，比如我前面做的(业务层)异步并行加载技术分析和设计,将原本串行的请求都变为了并行操作，但过多的并行会增加系统的负载(比如软中断，上下文切换)。所以肯定需要对线程池做一个size限制。但是为了引入异步操作后，避免因在block queue的等待时间过长，所以需要在队列满的时，执行一个callsRun的策略，并行的操作又转为一个串行处理，这样就可以保证尽量少的延迟影响。

所以建议：RejectExecutionHandler =CallsRun , blockqueue size = 2 *poolSize (为啥是2倍poolSize，主要一个考虑就是瞬间高峰处理，允许一个thread等待一个runnable任务)

转自;http://www.open-open.com/lib/view/open1339675871428.html