线程池

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为什么要使用线程池

线程池是并发场景中比较常见的运用，几乎所有的异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。在开发中使用线程池能带来以下好处。

  1. 降低资源消耗。重复利用已创建的线程，降低线程创建和销毁造成的消耗。
  2. 提高响应速度。当任务到达时，任务可以不用等待线程的创建，直接执行。
  3. 提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，不会无限制地创建。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分配、调优和监控。

    线程池的工作原理

    线程池的创建依赖于 ThreadPoolExecutor，它的构造函数如下所示：
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    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, //核心线程数量
                 int maximumPoolSize, //最大线程数
                 long keepAliveTime, //超时时间,超出核心线程数量以外的线程空余存活时间
                 TimeUnit unit, //存活时间单位
                 BlockingQueue<Runnable> workQueue, //保存执行任务的队列
               ThreadFactory threadFactory,//创建新线程使用的工厂
    RejectedExecutionHandler handler //当任务无法执行的时候的处理方式
    ) {
      this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
        threadFactory, defaultHandler);
    }

创建线程池所需要的参数:

  1. corePoolSize (核心线程数量): 当提交一个任务到线程池中，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行任务也会创建新的线程，直到池中的线程数达到 corePoolSize 的大小就不再创建。
  2. workQueue (工作/任务队列)：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。
  3. maximumPoolSize (最大线程数): 线程池所允许创建的最大线程数量，如果工作队列满了，并且已创建的的线程数小于最大线程数，此时线程池会临时创建新的线程执行任务。
  4. keepAliveTime（线程活动保持时间）：线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间，超过时间会被回收。
  5. unit: 线程保持活动时间的单位。
  6. threadFactory: 用于设置创建线程的工厂。
  7. handler (饱和处理器)：当工作队列为有界队列，并且池中的线程数量已经达到了最大线程数，此时新提交的任务就会由 handler 进行饱和处理，抛出异常。

当提交一个新任务到线程池中，线程池的处理流程如下：

  1. 判断线程是否已经达到核心线程数，如果当前池中线程数少于核心线程数，创建一个新线程，否则进入下一个流程。
  2. 判断工作队列是否已满，如果未满，则将任务放入队列中，如果队列已满，则进行下一个流程。
  3. 判断当前池中线程数是否已达到最大线程数，如果未达到，则创建新的线程并执行任务，如果已达到最大线程数，则任务会被拒绝。
  4. 当其他的线程执行完任务时，会进入空闲状态，如果队列中有任务，会取出来执行，当队列为空之后，超过空闲存活时间的队列会被回收。
    流程图：
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execute方法流程分析

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public void execute(Runnable command) {  
    if (command == null)  
        throw new NullPointerException();  
    int c = ctl.get();  
    if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {//1.当前池中线程比核心数少，新建一个线程执行任务
        if (addWorker(command, true))  
            return;  
        c = ctl.get();  
    }  
    if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {//2.核心池已满，但任务队列未满，添加到队列中  
        int recheck = ctl.get();  
        //任务成功添加到队列以后，再次检查是否需要添加新的线程，因为已存在的线程可能被销毁了
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))  
            reject(command); //如果线程池处于非运行状态，并且把当前的任务从任务队列中移除成功，则拒绝该任务
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)  
            addWorker(null, false);//如果之前的线程已被销毁完，新建一个线程
    }  
    else if (!addWorker(command, false))  //3.核心池已满，队列已满，试着创建一个新线程
        reject(command);  //如果创建新线程失败了，说明线程池被关闭或者线程池完全满了，拒绝任务
}

submit和execute的区别

向一个线程池提交任务，可以使用 submit 和 execute，这两者有什么区别呢？

  • execute 只能接受 Runnable 类型的任务，execute 没有返回值

  • submit 不管是 Runnable 还是 Callable 类型的任务都可以接受，但是 Runnable返回值均为void，所以使用 Future 的 get() 获得的还是 null

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