并发总结(四)关于执行器 ThreadPoolExecutor

(一)执行器 Executor

执行器内部有一个任务队列 BlockingQueue<Runnable> 和一个线程池 Workers,客户端不断地往任务队列中添加任务,工作者线程则不断地从任务队列移除并执行任务

(二)执行器的创建

//取自ThreadPoolExecutor构造方法
 /**
     * @param corePoolSize 最少线程数
     * @param maximumPoolSize 最多线程数
     * @param keepAliveTime 线程多久不执行任务就会被关闭
     * @param unit keepAliveTime 的时间单位
     * @param workQueue 任务队列
     * @param threadFactory 线程工厂
     * @param handler 饱和策略
     */
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
    //...
    }
1) 线程工厂

默认ThreadFactory的实现类为Executors.DefaultThreadFactory,但在实际使用中,不能使用默认的线程工厂,因为必须要为线程指定有意义的线程名

取自Executors$DefaultThreadFactory
 static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
// 线程池计数
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
        private final ThreadGroup group;
// 池中的线程计数
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;

        DefaultThreadFactory() {
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";
        }

        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);
            if (t.isDaemon())
                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t;
        }
    }
//自定义线程工厂-命名线程
ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {
                    private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger(1);
                    public Thread newThread(Runnable r) {
                        return new Thread(r, "hippo_monitor_" + counter.getAndIncrement());
                    }
                }
2) 饱和策略

饱和策略是在任务提交时可能发生
默认采用AbortPolicy作为饱和策略

1)中断提交者策略
public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public AbortPolicy() { }
// 提交任务时抛出RejectedExecutionException异常
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
                                                 " rejected from " +
                                                 e.toString());
        }
    }
2)丢弃任务策略
public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public DiscardPolicy() { }
// 提交任务时直接丢弃
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
        }
    }
3)提交者自己运行策略
public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        public CallerRunsPolicy() { }
// 提交任务时由提交者自己运行
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                r.run();
            }
        }
    }
3) Executors创建的4大执行器的缺点

1)CachedThreadPoolScheduledThreadPool 允许创建的线程数量为Integer.MAX_VALUE,为每一个任务分配一个线程,可能会创建大量的线程,从而导致资源耗尽
2)FixedThreadPoolSingleThreadPool 使用LinkedBlockingQueue作为任务队列,队列的最大长度为Integer.MAX_VALUE,可能会堆积大量的任务,从而导致资源耗尽
3)以上四种执行器都使用默认的线程工厂,线程名都是:pool-数字-thread-数字,不方便在出错时回溯
由上所述,规范下,线程池不允许使用Executors创建,而是直接通过调用ThreadPoolExecutor的构造方法创建

//Executors.newCachedThreadPool()
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }
//Executors.newScheduledThreadPool(10)
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }
 public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }
//Executors.newSingleThreadExecutor()
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }
//Executors.newFixedThreadPool(10)
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

(三)生命周期

// 当前的运行状态
    private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
 // 所有的状态
    private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;
    private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;
    private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;
    private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;
    private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;

一些生命周期的方法

1)
private static boolean isRunning(int c) {
        return c < SHUTDOWN;
}
2)
public boolean isShutdown() {
        return ! isRunning(ctl.get());
}
3)
public boolean isTerminated() {
        return runStateAtLeast(ctl.get(), TERMINATED);
}
4)
public boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException {
        long nanos = unit.toNanos(timeout);
        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
        mainLock.lock();
        try {
// 轮询判断运行状态是否为TERMINATED以及是否到点
            for (;;) {
                if (runStateAtLeast(ctl.get(), TERMINATED))
                    return true;
                if (nanos <= 0)
                    return false;
                nanos = termination.awaitNanos(nanos);
            }
        } finally {
            mainLock.unlock();
        }
}
5)
 public void shutdown() {
        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
        mainLock.lock();
        try {
            checkShutdownAccess();
            advanceRunState(SHUTDOWN);
// 中断所有的空闲线程
            interruptIdleWorkers();
            onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor
        } finally {
            mainLock.unlock();
        }
        tryTerminate();
}
6)
public List<Runnable> shutdownNow() {
        List<Runnable> tasks;
        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
        mainLock.lock();
        try {
            checkShutdownAccess();
            advanceRunState(STOP);
// 中断所有的线程
            interruptWorkers();
            tasks = drainQueue();
        } finally {
            mainLock.unlock();
        }
        tryTerminate();
        return tasks;
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,451评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,172评论 3 394
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,782评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,709评论 1 294
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,733评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,578评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,320评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,241评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,686评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,878评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,992评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,715评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,336评论 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,912评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,040评论 1 270
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,173评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,947评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容

  • 为什么使用线程池 当我们在使用线程时,如果每次需要一个线程时都去创建一个线程,这样实现起来很简单,但是会有一个问题...
    闽越布衣阅读 4,292评论 10 45
  • 一、多线程 说明下线程的状态 java中的线程一共有 5 种状态。 NEW:这种情况指的是,通过 New 关键字创...
    Java旅行者阅读 4,680评论 0 44
  • 【JAVA 线程】 线程 进程:是一个正在执行中的程序。每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序是一个执行路径,或者...
    Rtia阅读 2,768评论 2 20
  • 《三体》还没看完,但其中一个“农场主假说”让我印象特别深:一个农场里有一一群火鸡,农场主每天中午十一点来给它们喂食...
    TT平常心阅读 368评论 0 1
  • 亦1阅读 445评论 0 0