线程池详讲
- 一、线程池的概述
- 二、线程池
- 三、自定义线程池
- 四、线程池工作流程图
- 五、线程池应用场景
一、线程池的概述
线程池其实就是一种多线程处理形式，处理过程中可以将任务添加到队列中，然后在创建线程后自动启动这些任务。这里的线程就是我们前面学过的线程，这里的任务就是我们所知的实现了 Runnable 或 Callable 接口的实例对象。
线程池的优势：
- 线程和任务分离，提升了线程重用性。
- 控制线程的并发数量，降低服务器压力，统一管理所有线程。
- 提升系统响应速度，假如创建线程用的时间为 T1，执行任务用的时间为 T2，销毁线程用的时间为 T3，那么使用线程池就免去了 T1 和 T3 的时间。
二、线程池
为什么要使用线程池？
- 降低资源消耗；通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
- 提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
- 提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配、调优和监控。
jdk 自带的四种线程池
Java 通过 Executors 提供了四种线程池，分别是：
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度不超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。newFixedThreadPool创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超过的线程会在队列中等待。newScheduledThreadPool创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。newSingleThreadExecutor创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序执行。
通过 Executors. 上面的静态方法得到的连接池都有一个共同点，就是他们都是去 new ThreadPoolExecutor 然后进行返回。
接下来对 ThreadPoolExecutor 构造方法的每个操作进行解释：
| 参数 | 意义 |
|---|---|
| corePoolSize | 指定了线程池里的线程数量，核心线程池大小(0-Integer.MAX_VALUE) |
| maximumPoolSize | 指定了线程池里的最大线程数量(0-Integer.MAX_VALUE) |
| keepAliveTime | 当线程池线程数量大于corePoolSize时候，多出来的空闲线程，多长时间会被销毁(0-Integer.MAX_VALUE) |
| unit | 时间单位，TimeUnit |
| workQueue | 任务队列（阻塞任务队列），用于存放提交但是尚未被执行的任务 |
| threadFactory | 线程工厂，用于创建线程，线程工厂就是给我们new线程的 |
| handler | 所谓拒绝策略，是指将任务添加到线程池中时，线程池拒绝该任务所采取的相应策略 |
常见的工作队列（对应参数5）我们有如下选择，这些阻塞队列，阻塞队列的意思是，当队列中没有值的时候，取值操作会阻塞，一直等队列中产生值。
- ArrayBlockingQueue：基于数据结构的有界阻塞队列，FIFO。
- LinkedBlockingQueue：基于链表结构的有界阻塞队列，FIFO。
线程池提供的四种拒绝策略（对应参数7）
- AbortPolicy：直接抛出异常，默认策略
- CallerRunsPolicy：用调用者所在线程来执行任务
- DiscardOldestPolicy：丢弃阻塞队列中最靠前的任务，并执行当前任务。
- DiscardPolicy：直接丢弃任务。
了解完 ThreadPoolExecutor 构造方法的各个参数之后，来看看 jdk 为我们提供的四个线程池是如何实现的吧：
- newCachedThreadPool
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
来看看其参数：
核心线程池大小为：0
最大线程数支持：Integer.MAX_VALUE
线程过期时间为60s
使用了 SynchronousQueue 作为工作队列。
拒绝策略没有指定，默认是抛出异常。
- newFixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
来看看其参数：
核心线程数和最大线程数需咱指定，都是相同的，也就是说不支持缓存线程。
没有缓存线程，自然过期时间就是0了。
工作队列使用的是 LinkedBlockingQueue
拒绝策略没有指定，默认是抛出异常。
- newScheduledThreadPool
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
核心线程池大小=传入参数
最大线程池大小为Integer.MAX_VALUE
线程过期时间为0ms
DelayedWorkQueue作为工作队列.
- newSingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
核心线程池大小=1
最大线程池大小为1
线程过期时间为0ms
LinkedBlockingQueue作为工作队列.
三、自定义线程池
这里是针对JDK1.8版本，使用JDK自带的线程池会出现OOM问题，中小型公司一般很难遇到，在阿里巴巴开发文档上面有明确的标识：
上面解释了 ThreadPoolExecutor 的构造参数，那现在自己自定义的话其实很简单，本质的话就是自定义 ThreadFactory（实现里面的 newThread 方法即可），如下所示：
public static void main(String[] args) {
AtomicInteger num = new AtomicInteger(0);
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5,
30,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue<>(10),
/*Executors.defaultThreadFactory()*/new ThreadFactory() {
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread thread = new Thread(r);
thread.setName("myThread-" + num.getAndIncrement());
thread.setDaemon(false);
return thread;
}
},
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
for (int i = 0; i < 100; i++) {
threadPoolExecutor.submit(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread() + "-----------------");
});
}
}
四、线程池工作流程图
五、线程池应用场景
-
Tomcat 在处理 Web 请求的时候就用了线程池，我在《Tomcat架构解析》这边书看到的，下面给出书中Tomcat处理 Web 请求的流程图吧（手机不行，拍的不是很轻，感兴趣大家可以买来看看，不错的）。
Tomcat 使用的线程池是自定义的。 -
在开发通讯系统的时候，我是想用它出来消息的串行问题的，提高效率。
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网购商品秒杀。
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云盘文件上传和下载。
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12306网上购票系统等等。
