JavaEE线程安全
sugar high 人气:0前言:
线程虽然比进程更轻量,但是如果创建销毁的频率进一步增加,开销还是很大
解决方案:线程池or协程
线程池:把线程提前创建好放到池子里,后续用到线程直接从池子里取不必这边申请了。线程用完了也不是还给系统而是放回池子,以备下次再用。
为什么线程放在池子里就比从系统申请释放来得更快呢?
用户写的代码就是在最上面的应用程序来运行,这里的代码都称为“用户态”运行的代码,有些代码需要调用API进一步的逻辑就会在内核中执行。在内核中执行的代码称为“内核态”运行的代码。创建线程是在内核中创建PCB加到链表里,本身就需要内核的支持,调用Thread.start也是要在内核态上运行的。而创建好的线程放进池子里是用户态实现的,这个放进池里/从池子里取过程不涉及内核态,就是用户代码就能完成。一般认为纯用户态的操作效率要比内核态处理的操作效率更高。
java标准库中的线程池:
ThreadPoolExecutor需要java.util.concurrent包,Java中很多线程相关的组件都在concurrent包里
线程池构造方法:
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)
线程池参数解析:
int corePoolSize 核心线程数(正式员工的数量)
int maximumPoolSize 最大线程数(正式员工+临时员工)
long keepAliveTime 允许临时工摸鱼的时间
TimeUnit unit 时间的单位(s,ms,us…)
BlockingQueue<Runnable workQueue 任务队列(线程池会提供一个submit方法让程序员把任务注册到线程池中,加到这个任务队列中)
ThreadFactory threadFactory 线程工厂(线程是怎么创建出来的)
RejectedExecutionHandler handler 拒绝策略
(当任务满了怎么做?1.直接忽略最新的任务 2.阻塞等待 3.直接丢弃最老的任务 …)
一个程序要并发的/多线程的来完成一些任务,如果使用线程池的话这里线程数量多少合适?
通过测试性能找到合适的值,例如,写一个服务器程序通过线程池,多线程处理用户请求就可以对这个服务器性能经行测试。比如每秒发送500/1000/2000的请求…
根据不同线程池的线程数来观察程序处理任务的速度和程序持有的CPU的占用率。当线程数量多了整体速度是会变快但是CPU占用率也会高,当线程数少了整体速度会变慢但是Cpu占用率也会下降。
需要找到一个让程序速度能接受并且CPU占用也合理的平衡点,不同类型的程序单个任务在CPU上计算时间和阻塞时间的分布是不相同的,因此不是一个确定的数字。
简化版的线程池:
Executors本质是针对ThreadPoolExecutor进行了封装提供了一些默认参数。
public class 线程池 { public static void main(String[] args) { // 创建一个固定线程数目的线程池. 参数指定了线程个数 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10); //创建一个自动扩容的线程池,会根据任务量来进行自动扩容 Executors.newCachedThreadPool(); //创建一个只有一个线程的线程池 Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建一个带有定时器功能的线程池,类似于Timer Executors.newScheduledThreadPool(10); for (int i = 0; i < 100; i++) { pool.submit(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("hello threadpool"); } }); } } }
线程池的组成:
- 1.先能够描述任务(直接使用Runnable)
- 2.需要组织任务(直接使用BlockingQueue)
- 3.能够描述工作线程
- 4.还需要组织这些线程
- 5.需要实现往线程里添加任务
class MyThreadPool{ //1.先描述一个任务,直接使用Runnable不需要产生额外类 //2.使用一个数据结构来组织若干任务 private BlockingQueue<Runnable> queue= new LinkedBlockingDeque<>(); //3.描述一个线程,工作线程的功能就是从任务队列中取任务并执行 static class Worker extends Thread{ //当前线程池中有若干个Worker线程,这些线程内部都持有了上述的任务队列 private BlockingQueue<Runnable> queue = null; public Worker(BlockingQueue<Runnable> queue){ this.queue = queue; } @Override public void run() { //就需要能够拿到上面的队列 while(true){ try { //循环的去获取任务队列中的人物 //这里如果队列为空就直接阻塞,如果队列非空就获取到里面的内容 Runnable runnable = queue.take(); //获取到后就执行 runnable.run(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } //4.创建一个数据结构来组织若干个线程 private List<Thread> workers = new ArrayList<>(); public MyThreadPool(int n){ //在构造方法中创建若干个线程放到上述数组中 for (int i = 0; i < n; i++) { Worker worker = new Worker(queue); worker.start(); workers.add(worker); } } //5.创建一个方法,能够允许程序员来放任务到线程池中 public void submit(Runnable runnable){ try { queue.put(runnable); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public class 我的线程池 { public static void main(String[] args) { MyThreadPool pool = new MyThreadPool(10); for (int i = 0; i < 100; i++) { pool.submit(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("hello threadpool"); } }); } } }
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