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线程池ThreadPool详解

图灵的喵酱 2023-09-02 原文

线程池介绍

  1. 可以复用线程池的每一个资源
  2. 控制资源的总量

为什么要使用线程池

问题一：反复创建线程开销大

问题二：过多的线程会占用太多内存

解决以上两个问题的思路

• 用少量的线程——避免内存占用过多

• 让这部分线程都保持工作，且可以反复执行任务——避免生命周期的损耗

线程池的好处

  1. 加快响应速度
  2. 合理利用CPU和内存
  3. 统一管理

线程池的应用场合

  • 服务器接收到大量请求时，使用线程池技术是非常合适的，它可以大大减少线程的创建和销毁次数，提高服务器的工作效率
  • 实际上，在开发中，如果需要创建5个以上的线程，那么就可以使用线程池来管理

创建和停止线程池

线程池构造方法的参数

corePoolSize

指的是核心线程数

线程池在完成初始化后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，线程池会等待有任务到来时，再创建新线程去执行任务

maxPoolSize

在核心线程数的基础上，额外增加的线程数的上限

添加线程规则
  1. 如果线程数小于corePoolSize，即使其他工作线程处于空闲状态，也会创建一个新线程来运行新任务。
  2. 如果线程数等于（或大于）corePoolSize但少于maximumPoolSize，则将任务放入队列。
  3. 如果队列已满，并且线程数小于maxPoolSize，则创建一个新线程来运行任务。
  4. 如果队列已满，并且线程数大于或等于maxPoolSize，则拒绝该任务。

图示如下：

  1. 通过设置corePoolSize和maximumPoolSize 相同，就可以创建固定大小的线程池。
  2. 线程池希望保持较少的线程数，并且只有在负载变得很大时才增加它。
  3. 通过设置maximumPoolSize为很高的值，例如 Integer.MAX_VALUE，可以允许线程池容纳任意数量的并发任务。
  4. 只有在队列填满时才创建多于corePoolSize的线程，如果使用的是无 界队列（例如LinkedBlockingQueue），那么线程数就不会超过corePoolSize。
keepAliveTime

如果线程池当前的线程数多于corePoolSize，那么如果多余的线程空闲时间超过keepAliveTime，它们就会被终止.

threadFactory

新的线程是由ThreadFactory创建的，默认使用Executors.defaultThreadFactory()

workQueue

有3种最常见的队列类型：

  1. 直接交接：SynchronousQueue 无缓冲功能，所有任务直接交给线程去执行
  2. 无界队列：LinkedBlockingQueue 容量无限大
  3. 有界的队列：ArrayBlockingQueue

线程池应该手动创建还是自动创建

四种常见线程池的比较

线程池里的线程数量设定为多少比较合适？

  • CPU密集型（加密、计算hash等）：最佳线程数为CPU核心数的1-2倍左右。
  • 耗时IO型（读写数据库、文件、网络读写等）：最佳线程数一般会大于CPU核心数很多倍

参考Brain Goetz推荐的计算方法：线程数=CPU核心数（1+平均等待时间/平均工作时间）*

停止线程池的正确方法

  1. shutdown 关闭线程池，拒绝接收新的任务请求，但已经接收的任务还会继续执行
  2. isShutdown 判断线程池是否已经关闭
  3. isTerminated 判断线程是否已经终止，终止是指所有的任务都停止
  4. awaitTermination 判断一段时间之后线程池是否终止
  5. shutdownNow 暴力地终止所有任务，关闭线程池

任务拒绝

拒绝时机

1.当Executor关闭时，提交新任务会被拒绝。

2.以及当Executor对最大线程和工作队列容量使用有限边界并且已经饱和时

四种拒绝策略
  • AbortPolicy 拒绝任务并抛出异常
  • DiscardPolicy 不会抛出异常而是默默放弃任务
  • DiscardOldestPolicy 放弃最早的任务而去执行新任务
  • CallerRunsPolicy 谁提交的任务则交给哪个线程去执行
详解ThreadPoolxffxff0cxff0java面试开发语言

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