Java: 线程池(ThreadPoolExecutor)中的参数说明

Posted 2020-11-24 夜行过客

最近在看《阿里巴巴android开发手册》，里面有这样几句话：

【强制】新建线程时，必须通过线程池提供（AsyncTask 或者ThreadPoolExecutor或者其他形式自定义的线程池），不允许在应用中自行显式创建线程。
【强制】线程池不允许使用Executors 去创建，而是通过ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

个人对线程池的使用也有一段日子了，而且很多时候为了省事用的都是Executors的方式去创建，也没什么问题，不过既然阿里的工程师这么说，自然有这么说的道理，以后还是尽量改用ThreadPoolExecutor的方式来创建吧，不过使用ThreadPoolExecutor方式来创建时，需要传入的参数很多，为了加深记忆(老年人了脑子不好)，特记录之：

为什么要引入线程池

平时在Android开发的过程中经常会用到多线程异步处理相关任务，每开一个线程都要新建一个Thread对象来处理，这种操作会造成哪些后果呢？

1、系统执行多任务时，会为每个任务创建对应的线程，当任务执行结束之后会销毁对应的线程，在这种情况下对象被频繁的创建和销毁。
2、当对线程象被频繁时会占用大量的系统资源，在并发的过程中会造成资源竞争出现问题。大量的创建线程还会造成混乱，没有一个统一的管理机制，容易造成应用卡顿。
3、大量线程对象被频繁销毁，将会频繁出发GC机制，从而降低性能。

引入线程池的好处：

1、重用线程池中的线程，避免因频繁创建和销毁线程造成的性能消耗。
2、更加有效的控制线程的最大并发数，防止线程过多抢占资源造成的系统阻塞。
3、对线程进行有效的管理。

ThreadPoolExecutor的参数说明

这个类的构造函数如下：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        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;
    }

corePoolSize

核心线程数。在创建线程池之后，默认情况下线程池中并没有任何的线程，而是等待任务到来才创建线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到 corePoolSize后，新来的任务将会被添加到缓存队列中，也就是那个workQueue，除非调用 ThreadPoolExecutor#prestartAllCoreThreads() 方法或者是 ThreadPoolExecutor # prestartCoreThread() 方法(从这两个方法的名字就可以看出是预创建线程的意思，即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或一个线程)。

PS：很多人不知道这个数该填多少合适，其实也不必特别纠结，根据实际情况填写就好，实在不知道，就按照阿里工程师的写法取下列值就好了：
int NUMBER_OF_CORES = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

maximumPoolSize

线程池中的最大线程数。表示线程池中最多可以创建多少个线程，很多人以为它的作用是这样的：”当线程池中的任务数超过 corePoolSize 后，线程池会继续创建线程，直到线程池中的线程数小于maximumPoolSize“，其实这种理解是完全错误的。它真正的作用是：当线程池中的线程数等于 corePoolSize 并且 workQueue 已满，这时就要看当前线程数是否大于 maximumPoolSize，如果小于maximumPoolSize 定义的值，则会继续创建线程去执行任务， 否则将会调用去相应的任务拒绝策略来拒绝这个任务。另外超过 corePoolSize的线程被称做"Idle Thread", 这部分线程会有一个最大空闲存活时间(keepAliveTime)，如果超过这个空闲存活时间还没有任务被分配，则会将这部分线程进行回收。

keepAliveTime

控制"idle Thread"的空闲存活时间。这个idle Thread就是上面提到的超过 corePoolSize 后新创建的那些线程，默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize，且这些"idle Thread"并没有被分配任务时，这个参数才会起作用。另外，如果调用了 ThreadPoolExecutor#allowCoreThreadTimeOut(boolean) 的方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize，且这些core Thread 也没有被分配任务时，keepAliveTime 参数也会起作用。

unit

参数keepAliveTime的时间单位，共7种取值，在TimeUtil中定义：

TimeUnit.DAYS;              //天
TimeUnit.HOURS;             //小时
TimeUnit.MINUTES;           //分钟
TimeUnit.SECONDS;           //秒
TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒
TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙
TimeUnit.NANOSECONDS;       //纳秒

workQueue

阻塞队列。如果当前线程池中的线程数目>=corePoolSize，则每来一个任务，会尝试将其添加到该队列当中，注意只要超过了 corePoolSize 就会把任务添加到该缓存队列，添加可能成功也可能不成功，如果成功的话就会等待空闲线程去执行该任务，若添加失败(一般是队列已满)，就会根据当前线程池的状态决定如何处理该任务(若线程数 < maximumPoolSize 则新建线程；若线程数 >= maximumPoolSize,则会根据拒绝策略做具体处理)。

常用的阻塞队列有：

1）ArrayBlockingQueue 　　　　　　//基于数组的先进先出队列，此队列创建时必须指定大小；
2）LinkedBlockingQueue　　　　　　//基于链表的先进先出队列，如果创建时没有指定此队列大小，则默认为Integer.MAX_VALUE；
3）synchronousQueue　　　　　　　　//这个队列比较特殊，它不会保存提交的任务，而是将直接新建一个线程来执行新来的任务。

threadFactory

线程工厂。用来为线程池创建线程，当我们不指定线程工厂时，线程池内部会调用Executors.defaultThreadFactory()创建默认的线程工厂，其后续创建的线程优先级都是Thread.NORM_PRIORITY。如果我们指定线程工厂，我们可以对产生的线程进行一定的操作。

handler

拒绝执行策略。当线程池的缓存队列已满并且线程池中的线程数目达到maximumPoolSize，如果还有任务到来就会采取任务拒绝策略，通常有以下四种策略：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:　　　　　　　　 // 丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：　　　　　　　// 也是丢弃任务，但是不抛出异常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：　　  // 丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：　　　　  // 由调用线程处理该任务

参考链接：
1. 初探Android 线程池
2. Java并发编程：线程池的使用