Java并发多线程编程——线程池

Posted 2022-02-11 小志的博客

目录

• • 一、线程池的4种拒绝策略概述
  • • 1.1、线程池的拒绝策略的理解
    • 1.2、JDK内置的拒绝策略
  • 二、线程池的实际使用
  • • 2.1、线程池实际中使用哪一个
    • 2.2、Executors中JDK给你提供了为什么不用?
    • 2.3、如何自定义过线程池
    • • 2.3.1、使用AbortPolicy拒绝策略自定义过线程池
      • 2.3.2、使用CallerRunPolicy拒绝策略自定义过线程池
      • 2.3.3、使用DiscardOldestPolicy拒绝策略自定义过线程池
    • 2.4、如何合理配置线程池
    • • 2.4.1、CPU密集型
      • 2.4.2、 IO密集型

一、线程池的4种拒绝策略概述

1.1、线程池的拒绝策略的理解

• 等待队列也已经排满了,再也塞不下新的任务了，同时线程池的max也到达了，无法接续为新任务服务。这时我们需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。

1.2、JDK内置的拒绝策略

• AbortPolicy(默认)：直接抛出RejectedException异常阻止系统正常运行。
• CallerRunPolicy："调用者运行"一种调节机制,该策略既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将某些任务回退到调用者，从而降低新任务的流量。
• DiscardOldestPolicy：抛弃队列中等待最久的任务,然后把当前任务加入队列中尝试再次提交。
• DiscardPolicy：直接丢弃任务,不予任何处理也不抛出异常。如果允许任务丢失,这是最好的拒绝策略。
• 以上内置策略均实现了RejectExecutionHandler接口。

二、线程池的实际使用

2.1、线程池实际中使用哪一个

• JDK内置的线程池一个都不用,再生产上只能使用自定义的。

2.2、Executors中JDK给你提供了为什么不用?

2.3、如何自定义过线程池

2.3.1、使用AbortPolicy拒绝策略自定义过线程池

• 代码

  import java.util.concurrent.*;
  /**
   * @description: 自定义过线程池代码示例
   * @author: xz
   */
  public class MyThreadPoolDemo1 
      public static void main(String[] args) 
          /**
           *  通过ThreadPoolExecutor创建线程池
           *
           * 参数1：corePoolSize 核心线程数 定义为2
           * 参数2：maximumPoolSize 最大线程数  定义为5
           * 参数3：keepAliveTime 多余的空闲线程存活时间 定义为1
           * 参数4：unit keepAliveTime的单位   定义为秒
           * 参数5：workQueue 任务队列   定义为3
           * 参数6：threadFactory 线程工厂
           * 参数7：handler 拒绝策略  使用默认策略 直接抛出RejectedException异常阻止系统正常运行
           * */
          ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
                  2,
                  5,
                  1L,
                  TimeUnit.SECONDS,
                  new LinkedBlockingDeque<>(3),
                  Executors.defaultThreadFactory(),
                  new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
          try 
              //模拟16个用户办理业务,每个用户就是一个来自外部的请求线程
              for(int i=1;i<=16;i++)
                  threadPool.execute(()->
                      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"");
                  );
              
          catch (Exception e)
              e.printStackTrace();
          finally 
              threadPool.shutdown();
          
      
  
  

• 运行效果如下：

  

2.3.2、使用CallerRunPolicy拒绝策略自定义过线程池

• 代码

  import java.util.concurrent.*;
  /**
   * @description: 自定义过线程池代码示例
   * @author: xz
   */
  public class MyThreadPoolDemo1 
      public static void main(String[] args) 
          /**
           *  通过ThreadPoolExecutor创建线程池
           *
           * 参数1：corePoolSize 核心线程数 定义为2
           * 参数2：maximumPoolSize 最大线程数  定义为5
           * 参数3：keepAliveTime 多余的空闲线程存活时间 定义为1
           * 参数4：unit keepAliveTime的单位   定义为秒
           * 参数5：workQueue 任务队列   定义为3
           * 参数6：threadFactory 线程工厂
           * 参数7：handler 拒绝策略  使用CallerRunsPolicy拒绝策略 既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将某些任务回退到调用者
           * */
          ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
                  2,
                  5,
                  1L,
                  TimeUnit.SECONDS,
                  new LinkedBlockingDeque<>(3),
                  Executors.defaultThreadFactory(),
                  new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
          try 
              //模拟16个用户办理业务,每个用户就是一个来自外部的请求线程
              for(int i=1;i<=16;i++)
                  threadPool.execute(()->
                      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"");
                  );
              
          catch (Exception e)
              e.printStackTrace();
          finally 
              threadPool.shutdown();
          
      
  
  

• 运行效果如下：
  

2.3.3、使用DiscardOldestPolicy拒绝策略自定义过线程池

• 代码

  import java.util.concurrent.*;
  /**
   * @description: 自定义过线程池代码示例
   * @author: xz
   */
  public class MyThreadPoolDemo1 
      public static void main(String[] args) 
          /**
           *  通过ThreadPoolExecutor创建线程池
           *
           * 参数1：corePoolSize 核心线程数 定义为2
           * 参数2：maximumPoolSize 最大线程数  定义为5
           * 参数3：keepAliveTime 多余的空闲线程存活时间 定义为1
           * 参数4：unit keepAliveTime的单位   定义为秒
           * 参数5：workQueue 任务队列   定义为3
           * 参数6：threadFactory 线程工厂
           * 参数7：handler 拒绝策略  使用DiscardOldestPolicy拒绝策略 抛弃队列中等待最久的任务,然后把当前任务加入队列中尝试再次提交
           * */
          ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
                  2,
                  5,
                  1L,
                  TimeUnit.SECONDS,
                  new LinkedBlockingDeque<>(3),
                  Executors.defaultThreadFactory(),
                  new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
          try 
              //模拟16个用户办理业务,每个用户就是一个来自外部的请求线程
              for(int i=1;i<=16;i++)
                  threadPool.execute(()->
                      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"");
                  );
              
          catch (Exception e)
              e.printStackTrace();
          finally 
              threadPool.shutdown();
          
      
  
  

• 运行效果如下：
  

2.4、如何合理配置线程池

2.4.1、CPU密集型

• CPU密集的意思是该任务需要大量的运算，而没有阻塞，CPU一直全速运行。

• CPU密集任务只有在真正的多核CPU上才可能得到加速（通过多线程）。

• 在单核CPU上，无论开几个模拟的多线程，该任务都不可能得到加速，因为CPU总的运算能力就那些。

• CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量：

   一般的公式：CPU核数+1个线程的线程池。
  

2.4.2、 IO密集型

• 由于IO密集型任务线程并不是一直在执行任务，则应配置尽可能多的线程

   比如：CPU核数 * 2
  

• IO密集型，即该任务需要大量的IO，即大量的阻塞。

• 在单线程上运行IO密集型的任务会导致浪费大量的CPU运算能力浪费在等待。

• 所以在IO密集型任务中使用多线程可以大大的加速程序运行，即使在单核CPU上，这种加速主要就是利用了被浪费掉的阻塞时间。

• IO密集型时，大部分线程都阻塞，故需要多配置线程数：

  参考公式：CPU / 1-阻塞系数（阻塞系数在0.8~0.9之间）
  比如8核的CPU：8/1 -0.9 =80个线程数