JDK1.5中的线程池(java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor)使用简介

 

       在多线程大师Doug Lea的贡献下，在JDK1.5中加入了许多对并发特性的支持，例如：线程池。

 

       一、简介

       线程池类为 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，常用构造方法为：

         ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,
                                          long keepAliveTime, TimeUnit unit,
                                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                                          RejectedExecutionHandler handler)

                                          corePoolSize： 线程池维护线程的最少数量
                                          maximumPoolSize：线程池维护线程的最大数量
                                          keepAliveTime： 线程池维护线程所允许的空闲时间
                                          unit： 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
                                          workQueue： 线程池所使用的缓冲队列
                                          handler： 线程池对拒绝任务的处理策略

        一个任务通过 execute(Runnable)方法被添加到线程池，任务就是一个 Runnable类型的对象，任务的执行方法就是 Runnable类型对象的run()方法。

         当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时：

         如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。

         如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。

         如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。

         如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。

        也就是：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.ArrayBlockingQueue

        handler有四个选择：
        ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
              抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
        ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
              重试添加当前的任务，他会自动重复调用execute()方法
        ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
              抛弃旧的任务
        ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
              抛弃当前的任务

        二、一般用法举例

//------------------------------------------------------------
//TestThreadPool.java
//package cn.simplelife.exercise;
import java.io.Serializable;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class TestThreadPool {
private static int produceTaskSleepTime = 2;
private static int consumeTaskSleepTime = 2000;
private static int produceTaskMaxNumber = 10;

public static void main(String[] args) {
//构造一个线程池
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3,
TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),
new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
for(int i=1;i<=produceTaskMaxNumber;i++){
try {
//产生一个任务，并将其加入到线程池
String task = "task@ " + i;
System.out.println("put " + task);
threadPool.execute(new ThreadPoolTask(task));

//便于观察，等待一段时间
Thread.sleep(produceTaskSleepTime);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 线程池执行的任务
* @author hdpan
*/
public static class ThreadPoolTask implements Runnable,Serializable{
private static final long serialVersionUID = 0;
//保存任务所需要的数据
private Object threadPoolTaskData;

ThreadPoolTask(Object tasks){
this.threadPoolTaskData = tasks;
}
public void run(){
//处理一个任务，这里的处理方式太简单了，仅仅是一个打印语句
System.out.println("start .."+threadPoolTaskData);
try {
////便于观察，等待一段时间
Thread.sleep(consumeTaskSleepTime);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
threadPoolTaskData = null;
}
public Object getTask(){
return this.threadPoolTaskData;
}
}
}
//------------------------------------------------------------

 

        说明：
        1、在这段程序中，一个任务就是一个Runnable类型的对象，也就是一个ThreadPoolTask类型的对象。

        2、一般来说任务除了处理方式外，还需要处理的数据，处理的数据通过构造方法传给任务。

        3、在这段程序中，main()方法相当于一个残忍的领导，他派发出许多任务，丢给一个叫 threadPool的任劳任怨的小组来做。这个小组里面队员至少有两个，如果他们两个忙不过来，任务就被放到任务列表里面。

如果积压的任务过多，多到任务列表都装不下(超过3个)的时候，就雇佣新的队员来帮忙。但是基于成本的考虑，不能雇佣太多的队员，至多只能雇佣 4个。

        如果四个队员都在忙时，再有新的任务，这个小组就处理不了了，任务就会被通过一种策略来处理，我们的处理方式是不停的派发，直到接受这个任务为止(更残忍！呵呵)。

         因为队员工作是需要成本的，如果工作很闲，闲到 3SECONDS都没有新的任务了，那么有的队员就会被解雇了，但是，为了小组的正常运转，即使工作再闲，小组的队员也不能少于两个。

        4、通过调整 produceTaskSleepTime和 consumeTaskSleepTime的大小来实现对派发任务和处理任务的速度的控制，改变这两个值就可以观察不同速率下程序的工作情况。

        5、通过调整4中所指的数据，再加上调整任务丢弃策略，换上其他三种策略，就可以看出不同策略下的不同处理方式。

        6、对于其他的使用方法，参看jdk的帮助，很容易理解和使用。