线程池核心原理剖析

Posted 2021-04-06 Java程序员社区

为什么使用线程池？

一个应用中，如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

那么有没有一种办法使得线程可以复用，就是执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务？我们可以通过线程池来达到这样的效果。

使用线程池的好处

第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。

线程池的实现原理

当向线程池提交任务后，线程池会按下图所示流程去处理这个任务：

1）线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程。

2）线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。

3）线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务。

对应到代码层面就是ThreadPoolExecutor执行execute()方法。如下图所示：

1）如果当前运行的线程少于corePoolSize，则创建新线程来执行任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。

2）如果运行的线程等于或多于corePoolSize，则将任务加入BlockingQueue。

3）如果无法将任务加入BlockingQueue（队列已满），则创建新的线程来处理任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。

4）如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize，任务将被拒绝，并调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。根据不同的拒绝策略去处理。ThreadPoolExecutor采取上述步骤的总体设计思路，是为了在执行execute()方法时，尽可能地避免获取全局锁（那将会是一个严重的可伸缩瓶颈）。在ThreadPoolExecutor完成预热之后（当前运行的线程数大于等于corePoolSize），几乎所有的execute()方法调用都是执行步骤2，而步骤2不需要获取全局锁。

如果你想进入大厂或者成为一名高级java开发，仅仅掌握线程池的原理是远远不够的。那么在实战中，究竟如何科学的使用线程池，线程池的源码又是如何一步一步实现上述功能的呢？

对此在10月19日20:00-22:00为大家准备了阿里P8级资深架构师玉峰老师的《JAVA开发实战——线程池底层原理剖析与实战》直播分享，24小时限时免费。玉峰将带你从原理+场景+案例，多维度剖析，全方位解读线程池的实现原理和实战技巧，助力全面提升。

从中将带你：

深入学习高并发原理

深度剖析线程池底层原理

线程池实战—完成多线程间通信与同步

你将获得：

深入理解高并发原理

精通线程池实现原理

能够优雅的使用和理解线程池

大厂面试中线程池的考察要点

添加小哇老师微信，立即0元学习

限时免费直播，先到先得~

玉峰老师简介：

阿里P8级资深架构师

8年一线大厂经验，毕业后一直在阿里从事后端领域工作。在此期间，和「多隆」一起共事，深度参与多个实战项目，并担任核心负责人，相比一般人，对线程池的原理和使用有着更深刻和独到的理解。

注：本文所赠直播课程由爪哇教育独家友情赞助，爪哇教育致力于国内最优质的在线互联网人职业教育，核心成员以及所聘用的老师均来自BAT等一线大厂大牛，项目与实战经验7年以上，希望用更好的教育赋能更好的科技人才，为所有互联网从业者的升职加薪之路做最好的领路人。