关于ThreadPoolExecutor线程池，该怎么处理

Posted 2023-04-30

用线程池编写多线程程序时，当所有任务完成时，要做一些统计的工作。而统计工作必须要在所有任务完成才能做。所以要让主线程等待所有任务完成。可以使用ThreadPoolExecutor.awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)。 参考技术A 当我们需要实现并发、异步等操作时，可以使用ThreadPoolExecutor。
ThreadPoolExecutor
线程池：
系统中，我们创建（extend Thread/implement Runnable）、销毁（正常run方法完成后线程终止）线程的代价是比较高昂的。
如果频繁地创建和销毁进程，会大大降低系统运行效率和吞吐量。
线程池使得线程可以被复用，避免了线程频繁创建和销毁的开销，提高系统的运行效率和吞吐量。

实例
ThreadPoolExecutor.execute(new Runnable () );
相关概念：
Task任务：new Runnable ()
任务就是一个Runnable的对象，任务的执行方法就是该对象的run方法。
缓冲队列：workQueue
一个阻塞队列。
BlockingQueue<Runnable> workQueue;

corePoolSize：核心线程数
核心线程会一直存活，即使没有任务需要执行。
当线程数小于核心线程数时（还未满，就会一直增），即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理。
maxPoolSize：最大线程数
当线程数大于corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务，直到线程数量达到maxPoolSize。
execute(Runnable)
通过execute将一个任务交由线程池管理。
当一个任务通过execute方法欲添加到线程池时，线程池采用的策略如下（即添加任务的策略）：
1、如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
2、如果此时线程池中的数量等于corePoolSize，但是缓冲队列workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
3、如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
4、如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过handler所指定的策略来处理此任务。
如下图：

希望对您有所帮助！~

线程池ThreadPoolExecutor参数设置

JDK1.5中引入了强大的concurrent包，其中最常用的莫过了线程池的实现ThreadPoolExecutor，它给我们带来了极大的方便，但同时，对于该线程池不恰当的设置也可能使其效率并不能达到预期的效果，甚至仅相当于或低于单线程的效率。

ThreadPoolExecutor类可设置的参数主要有：

• corePoolSize

核心线程数，核心线程会一直存活，即使没有任务需要处理。当线程数小于核心线程数时，即使现有的线程空闲，线程池也会优先创建新线程来处理任务，而不是直接交给现有的线程处理。

核心线程在allowCoreThreadTimeout被设置为true时会超时退出，默认情况下不会退出。

• maxPoolSize

当线程数大于或等于核心线程，且任务队列已满时，线程池会创建新的线程，直到线程数量达到maxPoolSize。如果线程数已等于maxPoolSize，且任务队列已满，则已超出线程池的处理能力，线程池会拒绝处理任务而抛出异常。

• keepAliveTime

当线程空闲时间达到keepAliveTime，该线程会退出，直到线程数量等于corePoolSize。如果allowCoreThreadTimeout设置为true，则所有线程均会退出直到线程数量为0。

• allowCoreThreadTimeout

是否允许核心线程空闲退出，默认值为false。

• queueCapacity

任务队列容量。从maxPoolSize的描述上可以看出，任务队列的容量会影响到线程的变化，因此任务队列的长度也需要恰当的设置。

线程池按以下行为执行任务

1. 当线程数小于核心线程数时，创建线程。
2. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列。
3. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满
   1. 若线程数小于最大线程数，创建线程
   2. 若线程数等于最大线程数，抛出异常，拒绝任务

系统负载

参数的设置跟系统的负载有直接的关系，下面为系统负载的相关参数：

• tasks，每秒需要处理的最大任务数量
• tasktime，处理第个任务所需要的时间
• responsetime，系统允许任务最大的响应时间，比如每个任务的响应时间不得超过2秒。

参数设置

corePoolSize:

每个任务需要tasktime秒处理，则每个线程每钞可处理1/tasktime个任务。系统每秒有tasks个任务需要处理，则需要的线程数为：tasks/(1/tasktime)，即tasks*tasktime个线程数。假设系统每秒任务数为100~1000，每个任务耗时0.1秒，则需要100*0.1至1000*0.1，即10~100个线程。那么corePoolSize应该设置为大于10，具体数字最好根据8020原则，即80%情况下系统每秒任务数，若系统80%的情况下第秒任务数小于200，最多时为1000，则corePoolSize可设置为20。

queueCapacity:

任务队列的长度要根据核心线程数，以及系统对任务响应时间的要求有关。队列长度可以设置为(corePoolSize/tasktime)*responsetime： (20/0.1)*2=400，即队列长度可设置为400。

队列长度设置过大，会导致任务响应时间过长，切忌以下写法：

LinkedBlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue();

这实际上是将队列长度设置为Integer.MAX_VALUE，将会导致线程数量永远为corePoolSize，再也不会增加，当任务数量陡增时，任务响应时间也将随之陡增。

maxPoolSize:

当系统负载达到最大值时，核心线程数已无法按时处理完所有任务，这时就需要增加线程。每秒200个任务需要20个线程，那么当每秒达到1000个任务时，则需要(1000-queueCapacity)*(20/200)，即60个线程，可将maxPoolSize设置为60。

keepAliveTime:

线程数量只增加不减少也不行。当负载降低时，可减少线程数量，如果一个线程空闲时间达到keepAliveTiime，该线程就退出。默认情况下线程池最少会保持corePoolSize个线程。

allowCoreThreadTimeout:

默认情况下核心线程不会退出，可通过将该参数设置为true，让核心线程也退出。

以上关于线程数量的计算并没有考虑CPU的情况。若结合CPU的情况，比如，当线程数量达到50时，CPU达到100%，则将maxPoolSize设置为60也不合适，此时若系统负载长时间维持在每秒1000个任务，则超出线程池处理能力，应设法降低每个任务的处理时间(tasktime)。