Java ThreadPoolExecutor 浅谈Java ThreadPoolExecutor的使用
春刀c 人气:0一、前言
线程池主要由以下4个核心组件组成。
- 线程池管理器：用于创建并管理线程池
- 工作线程：线程池中执行具体任务的线程
- 任务接口：用于定义工作线程的调度和执行策略，只有线程实现了该接口，线程中的任务才能被线程池调度
- 任务队列：放待处理的任务，新的任务将会不断被加入队列中，执行完成的任务将从队列中移除
二、ThreadPoolExecutor
如下是线程池的构造方法
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
if (corePoolSize < 0 ||
maximumPoolSize <= 0 ||
maximumPoolSize < corePoolSize ||
keepAliveTime < 0)
throw new IllegalArgumentException();
if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
throw new NullPointerException();
this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
null :
AccessController.getContext();
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
}
其中具体参数含义为：
1.corePoolSize：线程池中核心线程的数量
2.maximumPoolSize：线程池中最大线程的数量
3.keepAliveTime：当线程数量超过corePoolSize时，空闲线程的存活时间
4.unit：keepAliveTime的时间单位
5.workQueue：任务队列，被提交但尚未被执行的任务存放的地方
6.threadFactory：线程工厂，用于创建线程，可使用默认的线程工厂或自定义线程工厂
7.handler：由于任务过多或其他原因导致线程池无法处理时的任务拒绝策略
三、构造函数参数解析
编写测试类如下：
public class ThreadPoolSerialTest {
public static void main(String[] args) {
//核心线程数
int corePoolSize = 2;
//最大线程数
int maximumPoolSize = 4;
//超过corePoolSize线程数量的线程最大空闲时间
long keepAliveTime = 2;
//以秒为时间单位
TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
//创建工作队列，用于存放提交的等待执行任务
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(2);
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = null;
try {
// 1.创建线程池
threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,
maximumPoolSize,
keepAliveTime,
unit,
workQueue,
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
// 2.循环提交任务
for (int i = 0; i < 6; i++) {
//提交任务的索引
final int index = (i+1);
threadPoolExecutor.submit(()->{
//线程打印输出
System.out.println("大家好，我是线程："+index);
try {
//模拟线程执行时间，10s
Thread.sleep(10000);
System.out.println("线程："+index+"运行完毕");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
//每个任务提交后休眠500ms再提交下一个任务，用于保证提交顺序
Thread.sleep(500);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 3.关闭线程池
threadPoolExecutor.shutdown();
}
}
}
其中循环了6次，让线程池执行了6次任务，恰好满足maximumPoolSize+workQueue容量=并发执行任务数。输出结果如下：
大家好，我是线程：1
大家好，我是线程：2
大家好，我是线程：5
大家好，我是线程：6
线程：1运行完毕
大家好，我是线程：3
线程：2运行完毕
大家好，我是线程：4
线程：5运行完毕
线程：6运行完毕
线程：3运行完毕
线程：4运行完毕
这段输出看似没有规律，其实这里输出完全是由线程池控制的；下面就来分行解析输出：
大家好，我是线程：1
大家好，我是线程：2
大家好，我是线程：5
大家好，我是线程：6
1.全新线程池被创建后，有Runnable或CallBack接口的实现被提交给线程池执行；线程池的corePoolSize=2，此时前两个任务提交后就立即执行，便输出了线程1 线程2；
2.此时仍继续向线程池提交任务，线程池中workQueue容量=2，被加入的任务存放到任务队列中，即把线程3 线程4存放到了任务队列中；
3.任务队列充满后，仍继续向线程池提交任务，线程池的maximumPoolSize=4，除开核心线程数2个外还允许创建4-2个线程来执行任务，便输出了线程5 线程6
线程：1运行完毕
大家好，我是线程：3
线程：2运行完毕
大家好，我是线程：4
1.线程：1运行完毕：表示第一个线程任务执行完毕了
2.大家好，我是线程：3：线程1运行完毕后，此时线程池中有一个空闲的线程，第一个进入任务队列中的任务第一个交给线程处理
3.线程：2运行完毕 大家好，我是线程：4 ：和上面线程执行完毕，任务对列中任务执行一致
线程：5运行完毕
线程：6运行完毕
线程：3运行完毕
线程：4运行完毕
因为每一个任务的执行时间控制的是一样的，此时输出的内容便是先被线程池执行的任务先执行完毕。
四、总结
线程池刚被创建时，只是向系统申请一个用于执行线程队列和管理线程池的资源。在调用execute()添加一个任务时，线程池会按照以下流程执行任务：
正在运行的线程数量a:a<corePoolSize，线程池立即创建线程并执行任务；若此时a=corePoolSize，则任务被存放到workQueue任务队列中，直到任务队列被充满
任务队列workQueue已充满且正在运行的线程数a:a<maximumPoolSize，线程池立即创建非核心线程并执行任务；若有任务执行完毕，该任务将被线程池队列中移除，线程池从队列中取先入队的任务执行；当线程处于空闲状态的时间超过keepAliveTime时间时，正在运行的线程数acorePoolSize<a，线程池停止空闲的线程。线程池将任务执行完毕后，线程池会收缩到corePoolSize大小
任务队列workQueue已充满且正在运行的线程数a:a=maximumPoolSize，线程池拒绝执行该任务并抛出RejectExecutionException异常
加载全部内容