1.1.7 线程池应用及实现原理剖析

为什么要使用线程池

线程在java中是一个对象,更是操作系统的资源,一个线程的创建、销毁占用很大的系统资源,使用线程池能减少这种频繁的线程创建、销毁的操作

线程是不是越多越好

  • 线程在java中是操作系统的资源,占用系统内存,一个线程默认最大栈大小1M,线程越多,消耗的内存越多
  • 操作系统要频繁切换线程上下文(各个线程都在抢夺cpu资源)
    线程池的推出,能很好的解决上面这两个问题

线程池原理 概念

  1. 线程池
    里面放着工作线程、任务队列
  2. 工作线程
    线程池中的线程,执行任务队列里的任务,没有任务时处于等待状态
  3. 任务队列
    用于存放还没来得及处理的任务,是一种缓冲机制
  4. 任务接口
    每个任务必须要有实现的接口,以供工作线程调度任务的执行,它主要规定了任务的入口,任务完成后的收尾工作,任务的执行状态等

线程池API - 接口定义和实现类

  • 接口 Executor 最上层接口,定义了执行任务的方法execute
  • 接口 ExecutorService 继承了Executor接口,拓展了Callable,Future、关闭方法
  • 接口ScheduledExecutorService 继承了ExecuteService,增加了定时任务相关的方法
  • 实现类 ThreadPoolExecutor 基础、标准的线程池实现
  • 实现类 ScheduledThreadPoolExecutor 继承了ThreadPoolExecutor,实现了ScheduleExecutorService中相关的定时任务的方法

线程池API - Executors工具类 阿里JAVA规范不建议使用这个!!原因是使用默认参数,容易出问题!!

你可以自己实例化线程池,也可以用Executors创建线程池的工厂类

  • Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)
    创建一个固定大小、任务队列容量无解的线程池,核心线程数 = 最大线程数。
  • newCachedThreadPool
    创建的是一个大小无界的缓冲线程池。池的核心线程数是0,最大线程数是Integer.Max。它的任务队列是一个同步队列,任务加入到同步队列时,如果线程池中没有能够执行任务的线程的话,加入队列的offer方法会失败,然后会去创建一个线程,然后交由这个线程执行;如果有能够执行任务的线程的话,就交给他执行。池中的线程空闲超过60秒,将被销毁释放。
  • newSingleThreadExecutor
    只有一个工作线程,任务队列无界。该线程池确保任务按加入的顺序一个一个的被执行,当唯一的线程因为任务异常终止时,会创建一个新 线程来继续执行后续的任务,其实就是newFixedThreadPook()参数为1的情况。

线程池原理 - 任务execute过程

  1. 是否达到核心线程数量,没达到就创建一个工作线程来执行任务,满了的话就第2步
  2. 工作队列是否已满,没满,就将新提交的任务放到任务队列,满了的话下一步
  3. 是否已经达到线程最大数量,没满,就创建一个工作线程来执行任务,满了的话,下一步
  4. 执行程序员指定的拒绝策略来处理这个任务

如何确定合适的线程数量

  1. 计算型任务
    cpu数量的1-2倍
  2. IO型任务
    譬如网络编程。需要根据IO堵塞来考量线程数量
    举例说明:Tomcat默认的最大线程数量是200
  3. 可以根据需要在一个最小数量和最大数量之间自动增减线程数
  4. 也可以根据cpu运行情况,80%来调整
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