线程池在java中非常重要,在java se1.4以前的版本线程池非常简单,但在1.5以后新增了java.util.concurrent多线包,使线程池变的非常强大!再和java se1.4新增的NIO可以实现非常高性能的功能。
为什么使用线程池:
1、减少线程的创建销毁所到来的资源消耗,线程池可以使线程得到复用,并且易于维护管理。
2、可更具系统资源消耗(如、cpu、rom、IO)动态配置线程的使用,防止系统消耗过大导致系统奔溃。
线程池的分类:
一、同步线程池
工作队列选用的SynchronousQueue,SynchronousQueue(一进一出)它将任务交给它的线程并不保 存任务,如果有新的任务加入线程池就会创建新的线程并立即执行。
Executors.newCachedThreadPool() 的实现就是SynchronousQueue完成的。
二、无界线程池
工作队列选用的LinkedBlockingQueue.
1、当线程池的线程数未达到corePoolSize时则创建新的线程执行任务,直到到达饱和线程值 corePoolSize
2、当达到corePoolSize时,新来的任务请求直接加入到无界队列中,如果有无限的任务,直到 系统被撑爆才停止。
3、由于要队列中不能添加新任务,线程池才会新建线程直到达到最大线程值maximumPoolSize ,由于这里是无界队列,所以这个最大线程值maximumPoolSize永远达不到!
Executors.newFixedThreadPool(10);Executors.newSingleThreadExecutor();就采用的这种实 现方式.
三、有界线程池
工作队列选用的ArrayBlockingQueue.
线程池的饱和值在maximumPoolSize运行,在最大线程值运行时,新加入的任务采用4种策略模式 处理。
有界队列要依靠系统的配置参数作为依据设置有界队列的大小。
1、 当队列太小,池线程数太大,这样会增加CPU资源的开销,这样线程调度的开销(上下文切 换)也会增加,从而降低吞吐量。
2、 当队列太大,池线程数太小,这样虽可以减小CPU资源的消耗和线程上下文(系统到用户空 间)切换带来的开销,但吞吐量也不会高。
有界队列线程池java se中没有实现,我们可以自己更具系统资源来实现自己的线程池。
执行器的五种状态:
1、RUNNING 在ThreadPoolExecutor被实例化时就是这个状态
2、SHUTDOWN 这一方法是不在接受新的任务,等待池中和队列中的任务完成后关闭,
ThreadPoolExecutor的awaitTermination()阻塞等待shutdown请求后所有线程终止,会有时间参数,超时和中断也会令方法调用结束。
3、STOP状态执行的是ShutDownNow方法,不在执行池中和队列中的任务,并试图终止正在执行的任务
4、TIDYING线程池为空,就会处于这个状态,执行terminated方法
5、TERMINATED terminated()执行完毕,就会到这个状态,此时ThreadPoolExecutor终结
例:有界队列的四种策略方式
package threadpool; import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.RejectedExecutionException; import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** *create by datao.wang 2014-2-12-下午3:08:47 *有界队列线程池 *ThreadPoolExecutor 是ExecutorService线程接口的实现 *ThreadPoolExecutor poolExecutor=new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory , rejectedExecutionHandler); * corePoolSize 是线程池的核心线程数,通常线程池会维持这个线程数 * maximumPoolSize 是线程池所能维持的最大线程数 * keepAliveTime 和 unit 则分别是超额线程的空闲存活时间数和时间单位 * workQueue 是提交任务到线程池的入队列 * threadFactory 是线程池创建新线程的线程构造器 * rejectedExecutionHandler 是当线程池不能接受提交任务的时候的处理策略 * */ public class ArrayBlockingThreadPoolExecutor { //有界队列 队列大小为10 ArrayBlockingQueue<Runnable> jobs = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10); /** * create by datao.wang 2014-2-12 * 这是ThreadPoolExecutor默认的一个策略 * 作用:当线程池到达最高线程数6,并且有界队列已满,线程池抛出rejectedExecutorException异常 */ public void policy_Abort(){ RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy(); ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 6, 30, TimeUnit.SECONDS,jobs,rejectedExecutionHandler ); runWorker(poolExecutor); } /** * create by datao.wang 2014-2-12 * 丢弃策略 * 当线程池到达最高线程数6,并且有界队列已满,新加入任务将被丢弃 */ public void policy_Discard(){ RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler = new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy(); ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 6, 30, TimeUnit.SECONDS,jobs,rejectedExecutionHandler ); runWorker(poolExecutor); } /** * create by datao.wang 2014-2-12 * 丢弃最旧的任务策略 * 当线程池到达最高线程数6,并且有界队列已满,新来的任务将队列最前端的任务踢掉。 */ public void policy_DiscardOldest(){ RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler = new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy(); ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 6, 30, TimeUnit.SECONDS,jobs,rejectedExecutionHandler ); runWorker(poolExecutor); } /** * create by datao.wang 2014-2-12 * Caller线程运行策略,任务发起者现在来执行任务策略 * 当线程池到达最高线程数6,并且有界队列已满,此时将由任务发起者来执行新来的任务 */ public void policy_CallerRuns(){ RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy(); ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 6, 30, TimeUnit.SECONDS,jobs,rejectedExecutionHandler ); runWorker(poolExecutor); } public void runWorker(ThreadPoolExecutor poolExecutor){ int numJobs = 20; System.out.println("Starting application to add "+ numJobs + " jobs"); for (int i=1; i<= numJobs; i++){ try { WorkerThread job=new WorkerThread(i); poolExecutor.submit(job); // System.out.println("Added job #" + (i)); }catch (RejectedExecutionException e) { // e.printStackTrace(); System.err.println("RejectedExecutionException job #" + (i)); } } } public static void main(String[] args) { ArrayBlockingThreadPoolExecutor executor=new ArrayBlockingThreadPoolExecutor(); // executor.policy_Abort();//运行结果当运行到6个任务时将抛出RejectExecutorException异常,后面的任务将继续执行,导致结构有一部分任务未被执行。 // executor.policy_Discard();//运行结果当运行到6个任务时将放弃后面的几个任务,然后后面的任务将继续执行。 // executor.policy_DiscardOldest();//运行结果当运行到6个任务是放弃队列最前端的任务,然后后面任务继续执行。 executor.policy_CallerRuns();//运行结果当运行到6个任务时队列已满,后面新加的任务将由任务提交者线程来执行,这样将减缓任务的提交,结果所以线程都得到执行。 } } /*** * 工作线程 * @author wdt * */ class WorkerThread implements Runnable { int jobid; public WorkerThread (int jobid){ this.jobid = jobid; } public void run (){ try{ System.out.println("exec job" + (jobid)+"---"+(jobid*500+1000)); //线程睡眠时间 Thread.sleep(jobid*500 + 1000); }catch (Exception excep){ } } }
例:无界队列
package threadpool; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** *create by datao.wang 2014-2-13-上午12:02:17 *无界队列线程池 *ThreadPoolExecutor 是ExecutorService线程接口的实现 *ThreadPoolExecutor poolExecutor=new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory , rejectedExecutionHandler); *无界队列的特点: * 1、当线程池的线程数未达到corePoolSize时则创建新的线程执行任务,直到到达饱和线程值corePoolSize * 2、当达到corePoolSize时,新来的任务请求直接加入到无界队列中,如果有无限的任务,直到系统被撑爆才停止。 * 3、由于要队列中不能添加新任务,线程池才会新建线程直到达到最大线程值maximumPoolSize,由于这里是无界队列,所以这个最大线程值maximumPoolSize永远达不到! */ public class LinkedBlockingThreadPoolExecutor { public static void main(String[] args) { LinkedBlockingQueue<Runnable> jobs = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(); ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 6, 30, TimeUnit.SECONDS,jobs); } }
例:同步队列
package threadpool; import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler; import java.util.concurrent.SynchronousQueue; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** *create by datao.wang 2014-2-13-上午12:21:49 *同步队列线程池 (一进一出) *同步队列自身的特性: * 1、size永远为0 * 2、当向队列中放入元素(执行put方法)时,队列就发生阻塞,直到有线程调用take方法取走元素。 * */ public class SynchronousQueueThreadPoolExecutor { public static void main(String[] args) { SynchronousQueue<Runnable> jobs = new SynchronousQueue<Runnable>(); //同步队列也执行策略模式 RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy(); ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 6, 30, TimeUnit.SECONDS,jobs,rejectedExecutionHandler ); } }
例:java se中已实现线程池。
package threadpool; import java.util.concurrent.Executors; /** *create by datao.wang 2014-2-13-上午11:36:48 */ public class ExecutorTool { public static void main(String[] args) { /** * 无限大小的线程池(受限jvm内存),当线程执行完任务会自动重用 * 空闲线程也会被回收(默认60秒) * 实现队列为:SynchronousQueue */ Executors.newCachedThreadPool(); /** * 固定线程数的线程池 * 实现队列为:LinkedBlockingQueue */ Executors.newFixedThreadPool(10); /** * 单线程执行器,线程池只有一个线程,所以线程按顺序执行,当一个线程异常结束时 * 会创建新的线程替代。 * 实现队列为:LinkedBlockingQueue */ Executors.newSingleThreadExecutor(); /** * 创建一个无限大小的线程池,周期执行任务 * 实现队列为:DelayedWorkQueue */ Executors.newScheduledThreadPool(10);//创建核心线程数10的时间相关线程池 /***********************************************************************/ //以上线程池的创建都是通过ThreadPoolExecutor的构造方法创建的。 } }
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