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社区首页 >专栏 >不会吧,就是你把线程池讲的这么清楚的?

不会吧,就是你把线程池讲的这么清楚的?

作者头像
java小杰要加油
修改2021-05-13 15:12:31
4340
修改2021-05-13 15:12:31
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文章被收录于专栏:java小杰要加油

我们知道,在计算机中创建一个线程和销毁一个线程都是十分耗费资源的操作,有一种思想叫做,池化思想,就是说我们创建个池子,把耗费资源的操作都提前做好,后面大家一起用创建好的东西,用完了就放回池子里,谁用谁取,最后统一销毁。省去了用一次创建一次,销毁一次,这种耗费资源的操作。线程池就是这种思想。

一、线程池工作原理


他的基本工作流程如下图所示

那么他的核心线程,任务队列,这些又是什么呢?怎么设置呢?

这些就要从代码入手了,我们先来看下线程池构造方法的代码。

二、线程池构造方法


代码语言:javascript
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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;
}

其实ThreadPoolExecutor有四种构造方法,不过底层都是用这个7个参数的构造方法,所以我们弄懂这一个就好了,以下是其他构造方法的底层实现

代码语言:javascript
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public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), handler);
    }
   public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }
  public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             threadFactory, defaultHandler);
    }

其中默认的拒绝策略是

代码语言:javascript
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private static final RejectedExecutionHandler defaultHandler =
        new AbortPolicy();

这些构造方法中的

代码语言:javascript
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     this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             threadFactory, defaultHandler);

就是那七个参数的构造方法

有点懵?没关系,接下来我们一个个的解析这七个参数的意思

三、线程池参数介绍


代码语言:javascript
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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;
}

1. 第一个参数 corePoolSize 代表这个线程池的核心线程数

2. 第二个参数 maximumPoolSize 代表这个线程池的最大线程数 (核心线程数 +非核心线程数)

3. 第三个参数 keepAliveTime 代表这个线程池的非核心线程的空闲时的存活时间

4. 第四个参数 unit 代表这个线程池的非核心线程的空闲存活时间的单位

5. 第五个参数 workQueue 代表这个线程池的任务阻塞队列,jdk中有几种常见的阻塞队列

  • ArrayBlockingQueue:基于数组结构的有界阻塞队列。
  • LinkedBlockingQueue:是一个基于链表结构的阻塞队列。
  • SynchronousQueue :同步队列,只存储一个任务,插入任务时要等待(如果队列里有元素的话)取出任务时要等待(如果队列里没有元素的话)
  • PriorityBlockingQueue:优先级队列,进入队列的元素按照优先级会进行排序

建议:建议使用有界队列,要是无界队列的话,任务太多的话可能会导致OOM。

6. 第六个参数 threadFactory(可以自定义) 代表这个线程池的创建线程的工厂,有两种

  • Executors.privilegedThreadFactory() 使用访问权限创建一个权限控制的线程。
  • Executors.defaultThreadFactory() 将创建一个同线程组且默认优先级的线程

7. 第七个参数 handler(可以自定义) 代表这个线程池的拒绝处理任务的饱和策略,jdk默认提供了四种

  • ThreadPoolExecutor.AbortPolicy():直接抛出异常
  • ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy():用当前调用者的线程中处理传过来的任务
  • ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy():丢弃最老的一个任务,然后把传过来的任务加入到阻塞队列中
  • ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy():什么都不做,直接丢掉传过来的任务

四、使用线程池例子


基础概念也都看了,下面来看个使用线程池处理任务的小例子

首先,我们先创建个任务类

代码语言:javascript
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public class Task implements Runnable {
    private String taskName;
    
    public Task(String taskName) {
        this.taskName = taskName;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            //模拟每个任务的耗时
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 " + name+"  处理了  "+ taskName+"  任务");
    }
}

我们再来看测试类

代码语言:javascript
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public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //阻塞队列,设置阻塞任务最多为10个
        BlockingQueue<Runnable> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<Runnable> (10);
        //线程工厂
        ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
        //拒绝策略 当线程池的最大工作线程跑满以及阻塞队列满了的话,会由拒绝策略处理剩下的任务
        ThreadPoolExecutor.AbortPolicy abortPolicy = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();
        //创建线程池  核心线程数为5  最大线程数为10 非核心线程空闲存活时间为60s
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 60L,
                        TimeUnit.SECONDS, blockingQueue, threadFactory, abortPolicy
        );
        for (int i=0;i<10;i++){
            //创建10个任务,如果要是创建>20个任务,则20以外的任务会交由拒绝策略处理
            Task task = new Task("task" + i);
            //让我们自定义的线程池去跑这些任务
            threadPoolExecutor.execute(task);
        }
         //记得要关闭线程池
        threadPoolExecutor.shutdown();
    }
}

它的输出结果是

代码语言:javascript
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这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task0  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-2  处理了  task1  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-3  处理了  task2  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-4  处理了  task3  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-5  处理了  task4  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task5  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-2  处理了  task6  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-5  处理了  task9  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-4  处理了  task8  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-3  处理了  task7  任务

五、线程工厂是什么 ?


文中一直说线程工厂线程工厂,这线程工厂到底是干嘛的呢?

当然是创建线程的工厂啦,创建线程,线程当然得有个名字咯,就像刚才的小例子输出的一样,线程的名字是pool-1-thread-3等等,我现在不想叫这个名字了,那就叫thread-xhJaver吧,这是自定义的名字,那怎么自定义呢?

那就要实现ThreadFactory接口中的Thread newThread(Runnable r)方法 传入一个任务,返回一个自定义线程

代码语言:javascript
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public class DIYThreadFactory implements ThreadFactory {

    private AtomicInteger atomicInteger;

    public  DIYThreadFactory( AtomicInteger atomicInteger){
         this.atomicInteger =  atomicInteger;
    }
    @Override
    public Thread newThread(Runnable r) {
        Thread thread = new Thread(r);
        thread.setName("xhJaver-thread-"+atomicInteger.getAndIncrement());
        return thread;
    }
}

然后在使用时传入这个自定义的线程工厂

代码语言:javascript
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public static void main(String[] args) {
        //阻塞队列,设置阻塞任务最多为10个
BlockingQueue<Runnable> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<Runnable> (10);
        //创建线程安全的计数器
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
        //自定义线程工厂
        ThreadFactory threadFactory = new DIYThreadFactory(atomicInteger);
        //拒绝策略 当线程池的最大工作线程跑满以及阻塞队列满了的话,会由拒绝策略处理剩下的任务
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy abortPolicy = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();
        //创建线程池  核心线程数为5  最大线程数为10 非核心线程空闲存活时间为60s
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 60L,
                        TimeUnit.SECONDS, blockingQueue, threadFactory, abortPolicy
        );
        for (int i=0;i<10;i++){
                //创建10个任务,如果要是创建>20个任务,则20以外的任务会交由拒绝策略处理
                Task task = new Task("task" + i);
                //让我们自定义的线程池去跑这些任务
                threadPoolExecutor.execute(task);
        }
        //记得要关闭线程池
        threadPoolExecutor.shutdown();
}

输出结果是

代码语言:javascript
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这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-0  处理了  task0  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-1  处理了  task1  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-4  处理了  task4  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-3  处理了  task3  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-2  处理了  task2  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-0  处理了  task5  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-1  处理了  task6  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-2  处理了  task9  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-3  处理了  task8  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-4  处理了  task7  任务

我也学会了自定义线程工厂了,可自定义名字到底有用呢,当然是排查问题啦!把线程名字定义为和自己业务有关的名字,到时候报错的时候就方便排查啦。

六、 拒绝策略是什么


线程工厂可以自定义,那拒绝策略可以自定义吗?当然可以啦 方法如下,首先也要实现一个RejectedExecutionHandler接口,重写rejectedExecution这个方法

代码语言:javascript
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public class DIYRejectedHandler implements RejectedExecutionHandler {
    @Override
    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
    //记录日志等操作
        System.out.println("这是xhJaver无法处理的任务  "+r.toString()+"  当前线程名字是 "+Thread.currentThread().getName());
    }
}

然后在使用时传入这个自定义的拒绝策略

代码语言:javascript
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public static void main(String[] args) {
        //阻塞队列,设置阻塞任务最多为10个
        BlockingQueue<Runnable> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<Runnable> (10);
        //创建线程安全的计数器
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
        //自定义线程工厂
        ThreadFactory threadFactory = new DIYThreadFactory(atomicInteger);
        //自定义拒绝策略 当线程池的最大工作线程跑满以及阻塞队列满了的话,会由拒绝策略处理剩下的任务
        DIYRejectedHandler diyRejectedHandler = new DIYRejectedHandler();
        //创建线程池  核心线程数为5  最大线程数为10 非核心线程空闲存活时间为60s
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 60L,
                        TimeUnit.SECONDS, blockingQueue, threadFactory, diyRejectedHandler
        );
        for (int i=0;i<30;i++){
                //创建10个任务,如果要是创建>20个任务,则20以外的任务会交由拒绝策略处理
                Task task = new Task("task" + i);
                //让我们自定义的线程池去跑这些任务
                threadPoolExecutor.execute(task);
        }
        //记得要关闭线程池
        threadPoolExecutor.shutdown();
}

输出结果是

代码语言:javascript
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这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task20'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task21'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task22'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task23'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task24'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task25'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task26'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task27'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task28'}  当前线程名字是 main
这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task29'}  当前线程名字是 main
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-5  处理了  task15  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-4  处理了  task4  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-3  处理了  task3  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-2  处理了  task2  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-1  处理了  task1  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-0  处理了  task0  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-9  处理了  task19  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-8  处理了  task18  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-7  处理了  task17  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-6  处理了  task16  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-4  处理了  task6  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-5  处理了  task5  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-3  处理了  task7  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-2  处理了  task8  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-1  处理了  task9  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-0  处理了  task10  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-9  处理了  task11  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-8  处理了  task12  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-7  处理了  task13  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-6  处理了  task14  任务

七、常见的阻塞队列及注意点


因为阻塞队列的知识太多了,后续我们会单独开篇来讲这个阻塞队列,先介绍几个常用的

1.ArrayBlockingQueue 基于数组的有界队列

2.LinkedBlockingQueue 基于链表的无界队列

3.SynchronousQueue

它内部只有一个元素,插入时如果发现内部有元素未被取走则阻塞,取元素时若队列没有元素则被阻 塞,直到有元素插入进来。

它搭配线程池使用如下 ,先创建任务类

代码语言:javascript
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public class Task implements Runnable {
    private String taskName;

    public Task(String taskName) {
        this.taskName = taskName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Task{" +
                "taskName='" + taskName + '\'' +
                '}';
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            //模拟每个任务的耗时
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 " + name+"  处理了  "+ taskName+"  任务");
    }
}

再使用SynchronousQueue阻塞队列

代码语言:javascript
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public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i=0;i<10;i++){
            //创建十个任务
            Task task = new Task("task" + i);
            //去跑任务
            executorService.execute(task);
        }
         //记得要关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }

其中newCachedThreadPool底层就使用的是SynchronousQueue

代码语言:javascript
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 public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

输出结果是

代码语言:javascript
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这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task0  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-2  处理了  task1  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-5  处理了  task4  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-4  处理了  task3  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-3  处理了  task2  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-6  处理了  task5  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-7  处理了  task6  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-10  处理了  task9  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-9  处理了  task8  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-8  处理了  task7  任务

由此可见,线程池分别创建了十个线程来处理这十个任务,为什么呢? 这是因为,我每个任务的模拟处理时间是1s,当再来的任务发现阻塞队列中有任务还没被取走,就创建非核心线程处理刚来的这个任务,不断的来任务,不断的创建线程,所以用这个阻塞队列再搭配线程池的总线程数等参数设置,可能会因为不断的创建线程而导致OOM。

4.PriorityBlockingQueue 优先级队列

进入队列的元素会按照任务的优先级排序。并且必须实现Comparable接口。

参数:priorityTask - 要比较的对象。 返回:负整数、零或正整数, 根据此对象是小于、等于还是大于指定对象(要比较的对象)。

先创建一个带有优先级的任务

代码语言:javascript
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public class PriorityTask implements Runnable , Comparable<PriorityTask>{

    private String taskName;
    // 优先级,根据这个数进行排序
    private Integer priority;

    public PriorityTask(Integer priority,String taskName) {
        this.priority = priority;
        this.taskName = taskName;
    }
    
    //这个compareTo方法的返回值如果是-1的话,则排序会认为传过来的任务比此任务的大,降序排列
    //这个compareTo方法的返回值如果是1的话,则排序会认为传过来的任务比此任务的小,升序排列
    @Override
    public int compareTo(PriorityTask priorityTask) {
        //Integer.compare返回 -1代表 传过来的任务的priority 比次任务的priority要小
        // Integer.compare 0   传过来的任务的priority 比次任务的priority一样大
        //Integer.compare  1   传过来的任务的priority 比次任务的priority要大
        return Integer.compare(priorityTask.priority,this.priority);
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            //模拟每个任务的耗时
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 " + name+"  处理了  "+ taskName+"  任务");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Task{" +
                "taskName='" + taskName + '\'' +
                '}';
    }

}

Integer.compare 的 比较大小代码

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   public static int compare(int x, int y) {
        return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
    }

测试代码

代码语言:javascript
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  public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                60L, TimeUnit.SECONDS,
                new PriorityBlockingQueue());
        for (int i=0;i<5;i++){
            //创建十个任务
            PriorityTask priorityTask = new PriorityTask(i,"task" + i);
            //去跑任务
            threadPoolExecutor.execute(priorityTask);
        }
        for (int i=100;i>=95;i--){
            //创建十个任务
            PriorityTask priorityTask = new PriorityTask(i,"task" + i);
            //去跑任务
            threadPoolExecutor.execute(priorityTask);
        }
         //记得要关闭线程池
        threadPoolExecutor.shutdown();
    }

输出结果是

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代码语言:javascript
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这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task0  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task100  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task99  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task98  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task97  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task96  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task95  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task4  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task3  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task2  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 pool-1-thread-1  处理了  task1  任务

由输出结果可见,除了第一个以外,

处理任务的顺序会按照优先级大小先处理。

八、几种常见的线程池及注意点


1.newFixedThreadPool

  • Executors.newFixedThreadPool(10) 它的构造方法是
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 public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

有此可见,这个FixedThreadPool线程池的核心线程数和最大线程数一样,所以就没有非核心线程数,存活时间这个参数也就是无效的了,它底层用的是LinkedBlockingQueue这个阻塞队列,这个队列是个无界队列,可以点进去源码看它默认的容量是Integer.MAX_VALUE

代码语言:javascript
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 public LinkedBlockingQueue() {
        this(Integer.MAX_VALUE);
    }

所以这会导致一个什么问题呢?就会导致,当核心线程都跑满的时候,再来新任务的话就会不断的添加至这个阻塞队列里面,一直加一直加,但是内存是有限的,所以有可能会出现 OOM(OutOfMemory) 的问题

  • Executors.newFixedThreadPool(10,Executors.defaultThreadFactory()); 这个构造方法可以传过来指定的创建线程的工厂
代码语言:javascript
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  public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
                                      threadFactory);
    }

2.newCachedThreadPool

  • Executors.newCachedThreadPool() 它的构造方法是
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public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

由此可见,它的核心线程数默认是0,线程池总线程容量是Integer.MAX_VALUE,阻塞队列用的是SynchronousQueue同步队列,非核心线程数的空闲存活时间为60s,这会导致一个什么问题呢?只要来了一个任务,如果没有线程的话就创建一个非核心线程去跑这个任务,如果跑着的过程中又来了一个任务,就会继续创建线程去跑,以此类推,内存是有限的,不断的创建线程的话也会触发OOM问题

  • Executors.newCachedThreadPool(Executors.defaultThreadFactory()) 这个构造方法可以传过来指定的创建线程的工厂
代码语言:javascript
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public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>(),
                                      threadFactory);
    }

3.newSingleThreadExecutor

  • Executors.newSingleThreadExecutor() 它的构造方法是
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public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

我们可以看出,它的核心线程数是一个,总线程数也是一个。底层用的是LinkedBlockingQueue阻塞队列,当来任务的时候线程池如果没有线程的话,则创建一个也是唯一一个线程来执行任务,剩下的任务都会被塞进无界阻塞队列里面,也是会有可能产生OOM问题。

  • Executors.newSingleThreadExecutor(Executors.defaultThreadFactory()) 这个构造方法可以传过来指定的创建线程的工厂
代码语言:javascript
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public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
                                    threadFactory));
    }

九、展线程池


什么?线程池还可以拓展?!是的,如果我想记录下每个任务的执行开始情况,结束情况,线程池关闭情况就要拓展啦,ThreadPoolExecutor它内部是提供了几个方法给我们拓展,其中beforeExecute、afterExecute、terminated,这三个分别对应任务开始,任务结束,线程池关闭的三种情况,所以我们就要重写他们啦,话不多说,看下代码

代码语言:javascript
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public static void main(String[] args) {
        //阻塞队列,设置阻塞任务最多为10个
        BlockingQueue<Runnable> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<Runnable> (10);
        //创建线程安全的计数器
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
        //自定义线程工厂
        ThreadFactory threadFactory = new DIYThreadFactory(atomicInteger);
        //自定义拒绝策略 当线程池的最大工作线程跑满以及阻塞队列满了的话,会由拒绝策略处理剩下的任务
        DIYRejectedHandler diyRejectedHandler = new DIYRejectedHandler();
        //创建线程池  核心线程数为5  最大线程数为10 非核心线程空闲存活时间为60s
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 60L,
                        TimeUnit.SECONDS, blockingQueue, threadFactory, diyRejectedHandler
        ){
                @Override
                protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) {
                        System.out.println("xhJaver 当前线程是"+t.getName()+"开始处理任务:"+r.toString());
                }

                @Override
                protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
                        if(t!=null){
                                System.out.println("xhJaver 当前线程是"+Thread.currentThread().getName() +"处理任务结束:"+r.toString()+" 错误是 "+ t);
                        }
                        System.out.println("xhJaver 当前线程是"+Thread.currentThread().getName() +"处理任务结束:"+r.toString()+" 没有错误 ");

                }

                @Override
                protected void terminated() {
                        System.out.println("xhJaver 当前线程是"+Thread.currentThread().getName() +"关闭线程池");
                }
        };
        for (int i=0;i<21;i++){
                //创建10个任务,如果要是创建>20个任务,则20以外的任务会交由拒绝策略处理
                Task task = new Task("task" + i);
                //让我们自定义的线程池去跑这些任务
                threadPoolExecutor.execute(task);
        }
        //记得要关闭线程池
        threadPoolExecutor.shutdown();
}

输出结果是

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这是xhJaver无法处理的任务  Task{taskName='task20'}  当前线程名字是 main
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-7开始处理任务:Task{taskName='task17'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-6开始处理任务:Task{taskName='task16'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-9开始处理任务:Task{taskName='task19'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-4开始处理任务:Task{taskName='task4'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-8开始处理任务:Task{taskName='task18'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-2开始处理任务:Task{taskName='task2'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-3开始处理任务:Task{taskName='task3'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-5开始处理任务:Task{taskName='task15'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-0开始处理任务:Task{taskName='task0'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-1开始处理任务:Task{taskName='task1'}
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-4  处理了  task4  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-4处理任务结束:Task{taskName='task4'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-4开始处理任务:Task{taskName='task5'}
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-9  处理了  task19  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-9处理任务结束:Task{taskName='task19'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-6  处理了  task16  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-6处理任务结束:Task{taskName='task16'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-9开始处理任务:Task{taskName='task6'}
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-7  处理了  task17  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-7处理任务结束:Task{taskName='task17'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-7开始处理任务:Task{taskName='task8'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-6开始处理任务:Task{taskName='task7'}
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-1  处理了  task1  任务
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-8  处理了  task18  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-8处理任务结束:Task{taskName='task18'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-8开始处理任务:Task{taskName='task9'}
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-2  处理了  task2  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-2处理任务结束:Task{taskName='task2'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-2开始处理任务:Task{taskName='task10'}
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-3  处理了  task3  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-3处理任务结束:Task{taskName='task3'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-5  处理了  task15  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-5处理任务结束:Task{taskName='task15'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-5开始处理任务:Task{taskName='task12'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-1处理任务结束:Task{taskName='task1'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-1开始处理任务:Task{taskName='task13'}
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-0  处理了  task0  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-3开始处理任务:Task{taskName='task11'}
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-0处理任务结束:Task{taskName='task0'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-0开始处理任务:Task{taskName='task14'}
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-4  处理了  task5  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-4处理任务结束:Task{taskName='task5'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-6  处理了  task7  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-6处理任务结束:Task{taskName='task7'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-9  处理了  task6  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-9处理任务结束:Task{taskName='task6'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-7  处理了  task8  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-7处理任务结束:Task{taskName='task8'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-2  处理了  task10  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-2处理任务结束:Task{taskName='task10'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-8  处理了  task9  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-8处理任务结束:Task{taskName='task9'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-5  处理了  task12  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-5处理任务结束:Task{taskName='task12'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-0  处理了  task14  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-0处理任务结束:Task{taskName='task14'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-3  处理了  task11  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-3处理任务结束:Task{taskName='task11'} 没有错误
这里是xhJaver,线程池系列 当前线程名字是 xhJaver-thread-1  处理了  task13  任务
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-1处理任务结束:Task{taskName='task13'} 没有错误
xhJaver 当前线程是xhJaver-thread-1关闭线程池

以上就是线程池的一些基本使用,下一篇xhJaver打算找几个线程池的实战,来巩固一下这些知识点。

十、题外话


xhJaver终于下定决心决定要当一名博主了,本文要是有纰漏的话还请大家多多指出,我也在不断地的学习成长,谢谢大家指正。就在前几天,转正通过的邮件下来了,我很开心,一切都在往好的方向发展着。本人也特别喜欢Jony-j在的《玩家》里的一句歌词,在这里和大家分享一下“我不喜欢打嘴炮,喊口号,随大流打水漂,想要的船我自己造不怕风越大浪越高”,冲呀!

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原始发表:2020-10-01,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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目录
  • 一、线程池工作原理
  • 二、线程池构造方法
  • 三、线程池参数介绍
  • 四、使用线程池例子
  • 五、线程工厂是什么 ?
  • 六、 拒绝策略是什么
  • 七、常见的阻塞队列及注意点
  • 八、几种常见的线程池及注意点
  • 九、展线程池
  • 十、题外话
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