一、概念
1、线程池管理器:用于创建并管理线程池,包括创建线程池,销毁线程池,添加新任务;
2、工作线程:线程池中线程,可以循环的执行任务,在没有任务时处于等待状态;
3、任务接口:每个任务必须实现的接口,以供工作线程调度任务的执行,它主要规定了任务的入口,任务执行完后的收尾工作,任务的执行状态等;
4、任务队列:用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。
Executor是一个接口,它是Executor框架的基础,它将任务的提交与任务的执行分离开来。
ExecutorService接口继承了Executor,在其上做了一些shutdown()、submit()的扩展,可以说是真正的线程池接口;
AbstractExecutorService抽象类实现了ExecutorService接口中的大部分方法;
ThreadPoolExecutor是线程池的核心实现类,用来执行被提交的任务。
ScheduledExecutorService接口继承了ExecutorService接口,提供了带"周期执行"功能ExecutorService;
ScheduledThreadPoolExecutor是一个实现类,可以在给定的延迟后运行命令,或者定期执行命令。ScheduledThreadPoolExecutor比Timer更灵活,功能更强大。
Future接口和实现Future接口的FutureTask类,代表异步计算的结果。
Runnable接口和Callable接口的实现类,都可以被ThreadPoolExecutor或Scheduled-ThreadPoolExecutor执行。
ThreadPoolExecutor构造函数各参数含义
1、corePoolSize
线程池中的核心线程数,当提交一个任务时,线程池创建一个新线程执行任务,直到当前线程数等于corePoolSize;
如果当前线程数为corePoolSize,继续提交的任务被保存到阻塞队列中,等待被执行;
如果执行了线程池的prestartAllCoreThreads()方法,线程池会提前创建并启动所有核心线程。
2、maximumPoolSize
线程池中允许的最大线程数。如果当前阻塞队列满了,且继续提交任务,则创建新的线程执行任务,前提是当前线程数小于maximumPoolSize
3、keepAliveTime
线程空闲时的存活时间,即当线程没有任务执行时,继续存活的时间。默认情况下,该参数只在线程数大于corePoolSize时才有用
4、TimeUnit
keepAliveTime的时间单位
5、workQueue
workQueue必须是BlockingQueue阻塞队列。当线程池中的线程数超过它的corePoolSize的时候,线程会进入阻塞队列进行阻塞等待。通过workQueue,线程池实现了阻塞功能
6、ThreadFactory
创建线程的工厂类,不传有默认工厂Executors.defaultThreadFactory()
Executors工具类
ThreadPoolExecutor通常使用工厂类Executors来创建。Executors可以创建4种类型的ThreadPoolExecutor:SingleThreadExecutor、FixedThreadPool 和 CachedThreadPool,scheduledThreadPool。
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,常用方法如下:
newFixedThreadPool(int nThreads) 创建一个固定大小、任务队列容量无界的线程池。核心线程数=最大线程数。
适用于为了满足资源管理的需求,而需要限制当前线程数量的应用场景,适用于负载比较重的服务器。
FixedThreadPool使用无界队列LinkedBlockingQueue作为线程池的工作队列(队列的容量为Integer.MAX_VALUE)。
newCachedThreadPool() 创建的是一个大小无界的缓冲线程池。它的任务队列是一个同步队列。任务加入到池中,如果池中有空闲线程,则用空闲线程执行,如无则创建新线程执行。池中的线程空闲超过60秒,将被销毁释放。线程数随任务的多少变化。适用于执行耗时较小的异步任务。池的核心线程数=0 ,最大线程数= Integer.MAX_VALUE。
newSingleThreadExecutor() 只有一个线程来执行无界任务队列的单一线程池。该线程池确保任务按加入的顺序一个一个依次执行。当唯一的线程因任务异常中止时,将创建一个新的线程来继续执行后续的任务。与newFixedThreadPool(1)的区别在于,单一线程池的池大小在newSingleThreadExecutor方法中硬编码,不能再改变的。
newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 能定时执行任务的线程池。该池的核心线程数由参数指定,最大线程数=Integer.MAX_VALUE。详情看全文的第三大点ScheduledExecutorService接口。
FixedThreadPool和SingleThreadExecutor使用无界队列LinkedBlockingQueue作为线程池的工作队列。CachedThreadPool使用没有容量的SynchronousQueue作为线程池的工作队列,但CachedThreadPool的maximumPool是无界的。这意味着,如果主线程提交任务的速度高于maximumPool中线程处理任务的速度时,CachedThreadPool会不断创建新线程。极端情况下,CachedThreadPool会因为创建过多线程而耗尽CPU和内存资源。
任务execute过程
是否达到核心线程数量?没达到,创建一个工作线程来执行任务。
工作队列是否已满?没满,则将新提交的任务存储在工作队列里。
是否达到线程池最大数量?没达到,则创建一个新的工作线程来执行任务。
最后,执行拒绝策略来处理这个任务。