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还不懂Java线程池实现原理

2022-11-17 12:35:51  阅读:298  来源: 互联网

标签:java 函数 学习 系统 语言 平台 方法 安装  传递 引用


线程池无论是工作还是面试都是必备的技能,但是很多人对于线程池的实现原理却一知半解,并不了解线程池内部的工作原理,今天一灯就带大家一块剖析线程池底层实现原理。

1. 为什么要使用线程池

使用线程池通常由以下两个原因:

  1. 频繁创建销毁线程需要消耗系统资源,使用线程池可以复用线程。

  2. 使用线程池可以更容易管理线程,线程池可以动态管理线程个数、具有阻塞队列、定时周期执行任务、环境隔离等。

2. 线程池的使用

/**
 * @author 一灯架构
 * @apiNote 线程池示例
 **/
public class ThreadPoolDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建线程池
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                3,
                3,
                0L,
                TimeUnit.MILLISECONDS,
                new LinkedBlockingQueue<>(),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
      
        // 2. 往线程池中提交3个任务
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            threadPoolExecutor.execute(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 关注公众号:一灯架构");
            });
        }
      
        // 3. 关闭线程池
        threadPoolExecutor.shutdown();
    }
}

输出结果:

pool-1-thread-2 关注公众号:一灯架构
pool-1-thread-1 关注公众号:一灯架构
pool-1-thread-3 关注公众号:一灯架构

线程池的使用非常简单:

  1. 调用new ThreadPoolExecutor()构造方法,指定核心参数,创建线程池。
  2. 调用execute()方法提交Runnable任务
  3. 使用结束后,调用shutdown()方法,关闭线程池。

再看一下线程池构造方法中核心参数的作用。

3. 线程池核心参数

线程池共有七大核心参数:

参数名称 参数含义
int corePoolSize 核心线程数
int maximumPoolSize 最大线程数
long keepAliveTime 线程存活时间
TimeUnit unit 时间单位
BlockingQueue workQueue 阻塞队列
ThreadFactory threadFactory 线程创建工厂
RejectedExecutionHandler handler 拒绝策略
  1. corePoolSize 核心线程数

    当往线程池中提交任务,会创建线程去处理任务,直到线程数达到corePoolSize,才会往阻塞队列中添加任务。默认情况下,空闲的核心线程并不会被回收,除非配置了allowCoreThreadTimeOut=true。

  2. maximumPoolSize 最大线程数

    当线程池中的线程数达到corePoolSize,阻塞队列又满了之后,才会继续创建线程,直到达到maximumPoolSize,另外空闲的非核心线程会被回收。

  3. keepAliveTime 线程存活时间

    非核心线程的空闲时间达到了keepAliveTime,将会被回收。

  4. TimeUnit 时间单位

    线程存活时间的单位,默认是TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒),可选择的有:

    TimeUnit.NANOSECONDS(纳秒)

    TimeUnit.MICROSECONDS(微秒)

    TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)

    TimeUnit.SECONDS(秒)

    TimeUnit.MINUTES(分钟)

    TimeUnit.HOURS(小时)

    TimeUnit.DAYS(天)

  5. workQueue 阻塞队列

    当线程池中的线程数达到corePoolSize,再提交的任务就会放到阻塞队列的等待,默认使用的是LinkedBlockingQueue,可选择的有:

    LinkedBlockingQueue(基于链表实现的阻塞队列)

    ArrayBlockingQueue(基于数组实现的阻塞队列)

    SynchronousQueue(只有一个元素的阻塞队列)

    PriorityBlockingQueue(实现了优先级的阻塞队列)

    DelayQueue(实现了延迟功能的阻塞队列)

  6. threadFactory 线程创建工厂

    用来创建线程的工厂,默认的是Executors.defaultThreadFactory(),可选择的还有Executors.privilegedThreadFactory()实现了线程优先级。当然也可以自定义线程创建工厂,创建线程的时候最好指定线程名称,便于排查问题。

  7. RejectedExecutionHandler 拒绝策略

    当线程池中的线程数达到maximumPoolSize,阻塞队列也满了之后,再往线程池中提交任务,就会触发执行拒绝策略,默认的是AbortPolicy(直接终止,抛出异常),可选择的有:

    AbortPolicy(直接终止,抛出异常)

    DiscardPolicy(默默丢弃,不抛出异常)

    DiscardOldestPolicy(丢弃队列中最旧的任务,执行当前任务)

    CallerRunsPolicy(返回给调用者执行)

4. 线程池工作原理

线程池的工作原理,简单理解如下:

  1. 当往线程池中提交任务的时候,会先判断线程池中线程数是否是核心线程数,如果小于,会创建核心线程并执行任务。
  2. 如果线程数大于核心线程数,会判断阻塞队列是否已满,如果没有满,会把任务添加到阻塞队列中等待调度执行。
  3. 如果阻塞队列已满,会判断线程数是否小于最大线程数,如果小于,会继续创建最大线程数并执行任务。
  4. 如果线程数大于最大线程数,会执行拒绝策略,然后结束。

标签:java,函数,学习,系统,语言,平台,方法,安装,,传递,引用
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