BlockingQueue接口和线程池

Posted 2022-11-11 shizhuoping

BlockingQueue接口和线程池

BlockingQueue接口

它有四套api，add/remove操作失败会直接抛出异常，offer/poll操作失败会返回特殊值，还可以加时间，过了时间返回失败，put/take操作失败会阻塞。

ArrayBlockingQueue：是数组实现的，必须构造时传入大小，传入后不可改变。

DelayQueue：实现Delay接口，与排序有关，它是一个可以实现排序的队列，内部就是堆

LinkedBlockingQueue：可以指定大小也可以不指定，内部实现是链表

PriorityBlockingQueue：是有优先级的队列，允许插入元素为null，所有其中对象必须实现Comparable接口。

SynchronousQueue：内部仅容纳一个元素，当一个线程放入元素后就会被阻塞，直到这个元素被消费，又称为同步队列

线程池ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor的7个构造参数：

核心线程数量：如果运行线程数少于这个值直接创建新线程，即使线程池中线程是空闲的

最大线程数：当大于核心线程少于最大线程时，只有当阻塞队列满了才会创建新线程，当核心线程数和最大线程数相同的时候，线程池大小是固定的，新任务提交会把它放在阻塞队列中等待。

阻塞队列：有三种模式，第一就是使用SynchronousQueue，它会把任务直接切换到运行态，当为无界队列（linked）时最大线程数这个参数就会失效，还有有界队列（array）。如果为有界队列，那么队列容量、核心线程数、最大线程数三个参数可以好好调节，如果要降低CPU消耗可以设置大队列小线程池，提升CPU使用率要设置小队列大线程池，线程池大小也不能太大，否则效率反而会变小

线程空闲时间：空闲的线程多久会被回收

时间单位

线程工厂：默认所有线程都有相同的优先级

拒绝策略：队列满了且没有空闲线程时，如果提交任务就会采用策略来对待这个任务，默认为直接抛出异常，还可以用调用者所在线程执行任务、丢弃队列中最靠前的任务执行当前任务、直接丢弃这个任务。

Executors

Executors可以创建的线程池：返回值都是ExecutorService，它没有查询功能。

newCachedThreadPool，一个可以动态大小的线程池，可以灵活回收或新建

newFixedThreadPool，一个固定大小的线程池，可以控制线程的最大并发数，超出的放入队列等待。

newScheduledThreadPool：一个定长的线程池，支持定时和周期任务执行，它调用schedule可以设置延时一段时间后执行，还可以以指定速率执行任务，指定的延时间隔执行任务

newSingleThreadExecutor：一个单线程的线程池，保证任务串行

线程池的方法

线程池提交：execute和submit，后者可以结合future得到线程计算结果

线程池关闭：shutdown和shutdownNow，后者不会等待任务执行完

线程池查询：可以得到任务总数（包括已经执行的）、已完成的任务数量、当前线程数量、正在执行任务的线程数量。

线程池的状态

running：能处理新任务，也可以处理阻塞队列中的任务

shutdown：不能接受新任务，但是可以处理阻塞队列中的任务，调用shutdown方法可以到该状态。

stop：不能接受新任务，也不处理阻塞队列中的任务，调用shutdownNow会进入该状态

tidying：所有任务都完成了进入该状态

terminated：从tidying转变过来的最终状态

线程数量和线程池任务选择

线程数量：CPU密集型要尽量压榨CPU，设置为CPU数+1，而IO密集型要设置为2倍的CPU数量

适合用线程池的任务：大任务。如果任务执行的速度和线程池管理的速度相当，反而会降低程序运行速度。