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Java线程池 详解Java线程池的使用及工作原理

小海子l 人气:0
想了解详解Java线程池的使用及工作原理的相关内容吗,小海子l在本文为您仔细讲解Java线程池的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:Java线程池用法,Java线程池工作原理,下面大家一起来学习吧。

一、什么是线程池?

线程池是一种用于实现计算机程序并发执行的软件设计模式。线程池维护多个线程,等待由调度程序分配任务以并发执行,该模型提高了性能,并避免了由于为短期任务频繁创建和销毁线程而导致的执行延迟。

二、线程池要解决什么问题?

说到线程池就一定要从线程的生命周期讲起。

在这里插入图片描述

从图中可以了解无论任务执行多久,每个线程都要经历从生到死的状态。而使用线程池就是为了避免线程的重复创建,从而节省了线程的NewRunnableRunningTerminated的时间;同时也会复用线程,最小化的节省系统资源,于此同时提高了响应速度。

三、线程池的使用

线程池的创建

使用ThreadPoolExecutor并配置7个参数完成线程池的创建

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler)

四、常用阻塞队列

ArrayBlockingQueue

底层基于数组的实现的有界阻塞队列

LinkedBlockingQueue

底层基于单链表的阻塞队列,可配置容量,不配置容量默认为Integer.MAX_VALUE

五、线程工厂

《阿里巴巴Java开发手册》中强制要求指定线程的名称

在这里插入图片描述

由于工作是使用hutool比较多,里面也包含对ThreadFactory的封装,可以很方便的指定名称

ThreadFactory threadFactory = ThreadFactoryBuilder.create().setNamePrefix("myThread-").build();

六、拒绝策略

当线程池内工作线程数大于maximumPoolSize时,线程就不再接受任务,执行对应的拒绝策略;目前支持的拒绝策略有四种:

1.AbortPolicy(默认):丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常

2.CallerRunsPolicy:由调用者处理

3.DiscardOldestPolicy:丢弃队列中最前面的任务,并重新入队列

4.DiscardPolicy:丢弃任务但不抛出异常

七、线程池的执行逻辑

// 创建线程工厂
ThreadFactory threadFactory = ThreadFactoryBuilder.create().setNamePrefix("myThread-").build();
// 创建线程池
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 10, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(100), threadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

八、execute()方法

// 组合值;保存了线程池的工作状态和工作线程数
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
public void execute(Runnable command) {
    	// 任务为空 抛出NPE
        if (command == null)
            throw new NullPointerException();
        // 获取线程池状态
        int c = ctl.get();
        // 如果工作线程数小于核心线程数就创建新线程
        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
            if (addWorker(command, true))
                return;
            c = ctl.get();
        }
        // 如果线程池处于Running状态,就把任务放在队列尾部
        if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
            // 重新检查线程池状态
            int recheck = ctl.get();
            // 如果线程池不是Running状态,就移除刚才添加的任务,并执行拒绝策略
            if (! isRunning(recheck) && remove(command))
                reject(command);
            // 是Running状态,就添加线程
            else if (workerCountOf(recheck) == 0)
                addWorker(null, false);
        }
        // 添加任务失败,执行拒绝策略
        else if (!addWorker(command, false))
            reject(command);
    }
// addWorker()完成线程的创建

九、执行流程

在这里插入图片描述

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