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
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); }
4、newSingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }
5、newWorkStealingPool
public static ExecutorService newWorkStealingPool() { return new ForkJoinPool (Runtime.getRuntime().availableProcessors(), ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory, null, true); }
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:
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; }
再看一下ForkJoinPool的构造方法
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(); }
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
/** * 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; } }
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。