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Java—线程池

作者:武师叔
  • 2022 年 6 月 16 日
  • 本文字数:3284 字

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Java—线程池

线程池


线程池基本概念

线程池

线程池本质上是一种对象池,用于管理线程资源。在任务执行前,需要从线程池中拿出线程来执行。在任务执行完成之后,把线程放回线程池。实际开发中,线程资源一般通过线程池提供,比如处理数据库连接、接收网络请求。


  1. 线程的创建更加规范,可以合理控制开辟线程的数量。

  2. 不必频繁地创建和销毁线程,优化了资源的开销。

核心线程池

(corePool) 通常状况下,线程池最多能创建的线程数。


当有新任务等待处理时,线程池会首先判断核心线程池是否已满,如果没满则创建线程执行任务。即使有其他核心线程空闲也会创建新的核心线程来执行。

任务队列

(BlockQueue) 线程池中等待被线程执行的任务队列。


如果核心线程池已满,线程池会判断队列是否已满。如果队列没满,就会将任务放在队列中等待执行。


  • ArrayBlockingQueue // 基于数组实现的阻塞队列,有界。

  • LinkedBlockingQueue // 基于链表实现的阻塞队列,可以无界。

  • SynchronousQueue // 不存储元素的阻塞队列,每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作。

  • PriorityBlockingQueue // 带优先级的阻塞队列,无界。

最大线程池

(maximumPool) 任务量很大时,线程池最多能创建的线程数。


如果队列已满,说明当前任务量已经非常大,仅靠核心线程池内的线程数量已无法处理。线程池会判断最大线程池是否已满,如果没满则创建更多线程,从等待队列首部取得任务并执行。

拒绝策略

(RejectedExecutionHandler) 线程池拒绝过量任务的方式。


如果最大线程池已满,表示当前服务器已无法处理这么多任务。任务会按照既定的拒绝策略被处理。


  • CallerRunsPolicy // 在调用者线程执行。

  • AbortPolicy // 直接抛出 RejectedExecutionException 异常。

  • DiscardPolicy // (常用)任务直接丢弃,不做任何处理。

  • DiscardOldestPolicy // 丢弃队列里最旧的那个任务,再尝试执行当前任务。



ThreadPoolExecutor 类

实现了 ExecutorService 接口,是 java 开发常用的线程池类。位于 java.util.concurrent 包内,使用时需要进行导入。

创建线程池

  1. ThreadPoolExecutor 类在创建线程池时需要输入以下参数:


int corePoolSize = 2;                                                // 核心线程池大小int maximumPoolSize = 4;                                             // 最大线程池大小long keepAliveTime = 10;                                             // 空闲线程多久被销毁,0 表示永远不会TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;                                    // keepAliveTime 的单位BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(2);     // 任务队列ThreadFactory threadFactory = new NameTreadFactory();                // 线程工厂接口,一般默认。RejectedExecutionHandler handler = new MyIgnorePolicy();             // 拒绝策略,一般默认。
ThreadPoolExecutor service = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory, handler);Copy to clipboardErrorCopied
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  1. ThreadPoolExecutor 类还可以重写以下方法(默认为空实现):


ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 1, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(1)) {    // 任务执行前被调用    @Override     protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) {        System.out.println("beforeExecute is called");    }    // 任务执行后被调用    @Override     protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {        System.out.println("afterExecute is called");    }    // 线程池结束后被调用    @Override    protected void terminated() {        System.out.println("terminated is called");    }};Copy to clipboardErrorCopied
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获取线程池信息

service.getTaskCount();                 // 获取已经执行或正在执行的任务数service.getCompletedTaskCount();        // 获取已经执行的任务数service.getLargestPoolSize();           // 获取线程池曾经创建过的最大线程数service.getPoolSize();                  // 获取线程池线程数service.getActiveCount();               // 获取活跃线程数(正在执行任务的线程数)Copy to clipboardErrorCopied
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提交任务

可以向线程池提交的任务有两种:Runnable 接口和 Callable 接口。

Runnable 接口

内部定义了 run 方法,没有返回值,不允许抛出异常。通过 execute 方法向线程池提交。


service.execute(new Runnable(){                 System.out.println("new thread");});Copy to clipboardErrorCopied
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Callable 接口

内部定义了 call 方法,允许有返回值,允许抛出异常。通过 submit 方法向线程池提交,返回一个 Future 对象。


可以通过调用 Future 对象的 get 方法获得数据,在返回结果前 get 方法会阻塞。


Future<Integer> f = service.submit(new Callable(){                System.out.println("new thread");    return 1;});System.out.println(f.get());Copy to clipboardErrorCopied
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关闭线程池

service.shutdown();      // 线程池不再接受新的任务,线程池中已有任务执行完成后终止。service.shutdownNow();   // 线程池不再接受新的任务并对所有线程执行 interrupt 操作,清空队列并终止。
boolean b = service.isShutdown(); // 返回线程池是否关闭:不再接受新任务。boolean b = service.isTerminated(); // 返回线程池是否终止Copy to clipboardErrorCopied
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ThreadPoolExecutor 类示例


public class ThreadPool {    private static ExecutorService pool;    public static void main( String[] args )    {        //自定义线程工厂        pool = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5),                new ThreadFactory() {            public Thread newThread(Runnable r) {                System.out.println("线程"+r.hashCode()+"创建");                //线程命名                Thread th = new Thread(r,"threadPool"+r.hashCode());                return th;            }        }, new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
for(int i=0;i<10;i++) { pool.execute(new ThreadTask()); } }}
public class ThreadTask implements Runnable{ public void run() { //输出执行线程的名称 System.out.println("ThreadName:"+Thread.currentThread().getName()); }}Copy to clipboardErrorCopied
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Executors 类(不常用)

继承 ThreadPoolExecutor 类的线程池工厂类:提供 4 种工厂方法创建线程池。但该方法既不灵活也不安全,实际开发中很少使用。


// 单个线程的线程池ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();// 指定数量的线程池ExecutorService service = Executors.newFixedThreadExecutor(10); // 大小不限的线程池,60s 不使用会自动回收空闲线程。ExecutorService service = Executors.newCacheThreadExecutor();// 大小不限的线程池,可定时执行任务。ExecutorService service = Executors.newScheduleThreadExecutor();Copy to clipboardErrorCopied
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Executors 类示例


public class ThreadPoolTest {    public static void main(String[] args) {        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);        for (int i = 0; i < 10; i++) {            executor.submit(() -> {                System.out.println("thread id is: " + Thread.currentThread().getId());                try {                    Thread.sleep(1000L);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            });        }    }}
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武师叔

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每天丰富自己,去过自己想要的生活! 2022.04.28 加入

一个喜欢最新技术,研发的人工智能专业的大二学生,用自己的代码做一些有意义的事情! 目前大二结束有去大厂研发岗实习的计划,每天丰富自己的技术,去过自己想要的实习生活。

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