线程池参数详解

Posted 2020-09-19

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

在创建了线程池后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，而是等待有任务到来才创建线程去执行任务，（除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，从这2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个线程或者一个线程）。

默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中。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。

还有就是 workQueue：一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响，一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：

ArrayBlockingQueue;

LinkedBlockingQueue;

SynchronousQueue;

PriorityBlockingQueue 

ArrayBlockingQueue和PriorityBlockingQueue使用较少，一般使用LinkedBlockingQueue和Synchronous。线程池的排队策略与BlockingQueue有关。

threadFactory：线程工厂，主要用来创建线程；

handler：表示当拒绝处理任务时的策略，有以下四种取值：

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 

线程池按以下行为执行任务

当线程数小于核心线程数时，创建线程。

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。

当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满

若线程数小于最大线程数，创建线程

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)。