Java多线程：线程池详解

Posted 2022-08-23 流楚丶格念

文章目录

• 线程池注意点：
• • 线程池都有哪些状态？
  • 谈谈线程池的拒绝策略?
  • 线程池的队列大小通常怎么设置?
  • • 1. CPU密集型任务
    • 2. IO密集型任务
    • 3. 混合型任务
  • 线程池有哪些参数，各个参数的作用是什么？

线程池注意点：

线程池都有哪些状态？

线程池一共有五种状态, 分别是：

1. RUNNING：能接受新提交的任务，并且也能处理阻塞队列中的任务。

2. SHUTDOWN：关闭状态，不再接受新提交的任务，但却可以继续处理阻塞队列中已保存的任务。

   在线程池处于 RUNNING 状态时，调用 shutdown()方法会使线程池进入到该状态。

3. STOP：不能接受新任务，也不处理队列中的任务，会中断正在处理任务的线程。

   在线程池处于RUNNING 或 SHUTDOWN 状态时，调用 shutdownNow() 方法会使线程池进入到该状态。

4. TIDYING：如果所有的任务都已终止了，workerCount (有效线程数) 为0，线程池进入该状态后会调用 terminated() 方法进入TERMINATED 状态。

5. TERMINATED：在terminated() 方法执行完后进入该状态，默认terminated()方法中什么也没有做。

   进入TERMINATED的条件如下：

   • 线程池不是RUNNING状态；
   • 线程池状态不是TIDYING状态或TERMINATED状态；
   • 如果线程池状态是SHUTDOWN并且workerQueue为空；
   • workerCount为0；
   • 设置TIDYING状态成功。

下图为线程池的状态转换过程：

谈谈线程池的拒绝策略?

当线程池的任务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：

拒绝策略	说明
AbortPolicy	丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
DiscardPolicy	也是丢弃任务，但是不抛出异常。
DiscardOldestPolicy	丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复该过程）。
CallerRunsPolicy	由调用线程处理该任务。

线程池的队列大小通常怎么设置?

1. CPU密集型任务

尽量使用较小的线程池，一般为CPU核心数+1。 因为CPU密集型任务使得CPU使用率很高，若开过多的线程数，会造成CPU过度切换。

2. IO密集型任务

可以使用稍大的线程池，一般为2*CPU核心数。 IO密集型任务CPU使用率并不高，因此可以让CPU在等待IO的时候有其他线程去处理别的任务，充分利用CPU时间。

3. 混合型任务

可以将任务分成IO密集型和CPU密集型任务，然后分别用不同的线程池去处理。

只要分完之后两个任务的执行时间相差不大，那么就会比串行执行来的高效。因为如果划分之后两个任务执行时间有数据级的差距，那么拆分没有意义。因为先执行完的任务就要等后执行完的任务，最终的时间仍然取决于后执行完的任务，而且还要加上任务拆分与合并的开销，得不偿失。

线程池有哪些参数，各个参数的作用是什么？

线程池主要有如下6个参数：

1. corePoolSize（核心工作线程数）：当向线程池提交一个任务时，若线程池已创建的线程数小于corePoolSize，即便此时存在空闲线程，也会通过创建一个新线程来执行该任务，直到已创建的线程数大于或等于corePoolSize时。
2. maximumPoolSize（最大线程数）：线程池所允许的最大线程个数。当队列满了，且已创建的线程数小于maximumPoolSize，则线程池会创建新的线程来执行任务。另外，对于无界队列，可忽略该参数。
3. keepAliveTime（多余线程存活时间）：当线程池中线程数大于核心线程数时，线程的空闲时间如果超过线程存活时间，那么这个线程就会被销毁，直到线程池中的线程数小于等于核心线程数。
4. workQueue（队列）：用于传输和保存等待执行任务的阻塞队列。
5. threadFactory（线程创建工厂）：用于创建新线程。threadFactory创建的线程也是采用new Thread()方式，threadFactory创建的线程名都具有统一的风格：pool-m-thread-n（m为线程池的编号，n为线程池内的线程编号）。
6. handler（拒绝策略）：当线程池和队列都满了，再加入线程会执行此策略。

参数的取值范围如下：

参数	取值范围
核心线程数量	不能小于0
最大线程数	不能小于等于0，最大数量>=核心线程数量
空闲线程最大存活时间	不能小于0
时间单位	时间单位
任务队列	不能为null
创建线程工厂	不能为null
任务的拒绝策略	不能为null

构造函数参数对照：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler)
    
corePoolSize：   核心线程的最大值，不能小于0
maximumPoolSize：最大线程数，不能小于等于0，maximumPoolSize >= corePoolSize
keepAliveTime：  空闲线程最大存活时间,不能小于0
unit：           时间单位
workQueue：      任务队列，不能为null
threadFactory：  创建线程工厂,不能为null      
handler：        任务的拒绝策略,不能为null