• java.util.concurrent.Executors类的常用方法介绍


    Java 线程池

    Executors提供了几种线程池实现?

    5个,分别如下

    1、newCachedThreadPool:创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。(线程最大并发数不可控制)
    2、newFixedThreadPool:创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
    3、newScheduledThreadPool:创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
    4、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(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
    5、newWorkStealingPool:jdk1.8新增,创建持有足够线程的线程池来支持给定的并行级别,并通过使用多个队列,减少竞争,它需要穿一个并行级别的参数,如果不传,则被设定为默认的CPU数量。

    使用线程池的好处

    a. 重用存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳。
    b. 可有效控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。
    c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

    ThreadPoolExecutor机制

    看看上面几种线程池的实现代码:

    1、newCachedThreadPool

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
            return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                          60L, TimeUnit.SECONDS,
                                          new SynchronousQueue<Runnable>());
        }

    2、newFixedThreadPool

    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
            return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                          0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                          new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
        }

    3、newScheduledThreadPool

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    public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
            return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
        }
    
    public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
            super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
                  new DelayedWorkQueue());
        }
    
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                  int maximumPoolSize,
                                  long keepAliveTime,
                                  TimeUnit unit,
                                  BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
            this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
                 Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
        }
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    4、newSingleThreadExecutor

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    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
            return new FinalizableDelegatedExecutorService
                (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                        new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
        }
    复制代码
    复制代码

    5、newWorkStealingPool

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    public static ExecutorService newWorkStealingPool() {
            return new ForkJoinPool
                (Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
                 ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
                 null, true);
        }
    复制代码

    可以看出前四种线程池最终都是返回了ThreadPoolExecutor对象,最后一个返回的ForkJoinPool是jdk1.7才新增的。

    下面来看一下ThreadPoolExecutor的构造方法:

    复制代码
    复制代码
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心线程池大小
                                  int maximumPoolSize,//最大线程池大小
                                  long keepAliveTime,//线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间;可以allowCoreThreadTimeOut(true)成为核心线程的有效时间
                                  TimeUnit unit,//keepAliveTime的时间单位
                                  BlockingQueue<Runnable> workQueue,//阻塞任务队列
                                  ThreadFactory threadFactory,//线程工厂
                                  RejectedExecutionHandler handler) {//当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时,任务会交给RejectedExecutionHandler来处理
            if (corePoolSize < 0 ||
                maximumPoolSize <= 0 ||
                maximumPoolSize < corePoolSize ||
                keepAliveTime < 0)
                throw new IllegalArgumentException();
            if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
                throw new NullPointerException();
            this.corePoolSize = corePoolSize;
            this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
            this.workQueue = workQueue;
            this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
            this.threadFactory = threadFactory;
            this.handler = handler;
        }
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    再看一下ForkJoinPool的构造方法

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    public ForkJoinPool(int parallelism,
                            ForkJoinWorkerThreadFactory factory,
                            UncaughtExceptionHandler handler,
                            boolean asyncMode) {
            this(checkParallelism(parallelism),
                 checkFactory(factory),
                 handler,
                 asyncMode ? FIFO_QUEUE : LIFO_QUEUE,
                 "ForkJoinPool-" + nextPoolId() + "-worker-");
            checkPermission();
        }
    复制代码

    ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool都继承了AbstractExecutorService

    重点讲解: 
    其中比较容易让人误解的是:corePoolSize,maximumPoolSize,workQueue之间关系。 

    1.当线程池小于corePoolSize时,新提交任务将创建一个新线程执行任务,即使此时线程池中存在空闲线程。 
    2.当线程池达到corePoolSize时,新提交任务将被放入workQueue中,等待线程池中任务调度执行 
    3.当workQueue已满,且maximumPoolSize>corePoolSize时,新提交任务会创建新线程执行任务 
    4.当提交任务数超过maximumPoolSize时,新提交任务由RejectedExecutionHandler处理 
    5.当线程池中超过corePoolSize线程,空闲时间达到keepAliveTime时,关闭空闲线程 
    6.当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时,线程池中corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭 

    更多ThreadPoolExecutor的使用:http://www.cnblogs.com/shamo89/p/6694133.html

    那么学会使用ThreadPoolExecutor的参数后,我们就可以不用局限于最上面那四种线程池,可以按照需要来构建自己的线程池;

    ThreadFactory的使用

    Executors提供了一个默认的ThreadFactory,我们可以根据需求是否使用它,或者继承它,或者实现ThreadFactory接口来自定义线程工厂需求。

    DefaultThreadFactory的源码

    复制代码
    /**
         * The default thread factory
         */
        static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
            private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);// 线程数量,也用于给生成的线程来命名
            private final ThreadGroup group;
            private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
            private final String namePrefix;// 线程名前缀
    
            DefaultThreadFactory() {// 构造方法
                SecurityManager s = System.getSecurityManager();
                group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                      Thread.currentThread().getThreadGroup();// 初始化ThreadGroup
                namePrefix = "pool-" +
                              poolNumber.getAndIncrement() +
                             "-thread-";// 初始化线程名
            }
    
            public Thread newThread(Runnable r) {// 实现接口方法
                Thread t = new Thread(group, r,
                                      namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                      0);// 新建线程
                if (t.isDaemon())// 判断是否为守护线程
                    t.setDaemon(false);
                if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)// 设置线程的优先级为默认
                    t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
                return t;
            }
        }
    复制代码

    可以看出,默认的DefaultThreadFactory实现了工厂类生成线程的一些基础设置。

    PrivilegedThreadFactory的介绍

    PrivilegedThreadFactory继承了DefaultThreadFactory,它主要是用于创建与当前线程具有相同的权限的新线程。具体源码可以自行查看。

    Ehcache里的NamedThreadFactory

    在ehcache的包net.sf.ehcache.util里,有个NamedThreadFactory,功能实现和DefaultThreadFactory类似,它是直接实现ThreadFactory接口。

    <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result)

    包装runnable,使得线程具有返回值,result可以自定义。

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