关于线程池的执行原则及配置参数详解

『线程池的构造参数怎么可以这么多?』

咕咚 发表于 2017-05-03 阅读次数

在软件开发中,池一直都是一种非常优秀的设计思想,通过建立池可以有效的利用系统资源,节约系统性能。Java 中的线程池就是一种非常好的实现,从 JDK 1.5 开始 Java 提供了一个线程工厂 Executors 用来生成线程池,通过 Executors 可以方便的生成不同类型的线程池。但是要更好的理解使用线程池,就需要了解线程池的配置参数意义以及线程池的具体工作机制。

版权声明:本文为 咕咚 原创文章,可以随意转载,但必须在明确位置注明出处。

作者博客地址: http://gudong.name

本文博客地址: http://gudong.name/2017/05/03/thread-pool-intro.html

下面先介绍一下线程池的好处以及创建方式,接着会着重介绍关于线程池的执行原则以及构造方法的参数详解。

线程池的好处

引用自 http://ifeve.com/java-threadpool/ 的说明:

  • 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。
  • 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。
  • 提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制的创建,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的分配,调优和监控。

创建线程池

//参数初始化
private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
//核心线程数量大小
private static final int corePoolSize = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
//线程池最大容纳线程数
private static final int maximumPoolSize = CPU_COUNT * 2 + 1;
//线程空闲后的存活时长
private static final int keepAliveTime = 30;

//任务过多后,存储任务的一个阻塞队列
BlockingQueue<Runnable>  workQueue = new SynchronousQueue<>();

//线程的创建工厂
ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {
    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

    public Thread newThread(Runnable r) {
        return new Thread(r, "AdvacnedAsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
    }
};

//线程池任务满载后采取的任务拒绝策略
RejectedExecutionHandler rejectHandler = new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy();

//线程池对象,创建线程
ThreadPoolExecutor mExecute = new ThreadPoolExecutor(
        corePoolSize, 
        maximumPoolSize,
        keepAliveTime,
        TimeUnit.SECONDS,
        workQueue,
        threadFactory, 
        rejectHandler
);

具体参数介绍

  • corePoolSize

线程池的核心线程数。在没有设置 allowCoreThreadTimeOut 为 true 的情况下,核心线程会在线程池中一直存活,即使处于闲置状态。

  • maximumPoolSize

线程池所能容纳的最大线程数。当活动线程(核心线程+非核心线程)达到这个数值后,后续任务将会根据 RejectedExecutionHandler 来进行拒绝策略处理。

  • keepAliveTime

非核心线程闲置时的超时时长。超过该时长,非核心线程就会被回收。若线程池通过 allowCoreThreadTimeOut() 方法设置 allowCoreThreadTimeOut 属性为 true,则该时长同样会作用于核心线程,AsyncTask 配置的线程池就是这样设置的。

  • unit

keepAliveTime 时长对应的单位。

  • workQueue

线程池中的任务队列,通过线程池的 execute() 方法提交的 Runnable 对象会存储在该队列中。

  • ThreadFactory

线程工厂,功能很简单,就是为线程池提供创建新线程的功能。这是一个接口,可以通过自定义,做一些自定义线程名的操作。

  • RejectedExecutionHandler

当任务无法被执行时(超过线程最大容量 maximum 并且 workQueue 已经被排满了)的处理策略,这里有四种任务拒绝类型。

线程池工作原则

  • 1、当线程池中线程数量小于 corePoolSize 则创建线程,并处理请求。
  • 2、当线程池中线程数量大于等于 corePoolSize 时,则把请求放入 workQueue 中,随着线程池中的核心线程们不断执行任务,只要线程池中有空闲的核心线程,线程池就从 workQueue 中取任务并处理。
  • 3 、当 workQueue 已存满,放不下新任务时则新建非核心线程入池,并处理请求直到线程数目达到 maximumPoolSize(最大线程数量设置值)。
  • 4、如果线程池中线程数大于 maximumPoolSize 则使用 RejectedExecutionHandler 来进行任务拒绝处理。

任务队列 BlockingQueue

任务队列 workQueue 是用于存放不能被及时处理掉的任务的一个队列,它是 一个 BlockingQueue 类型。

关于 BlockingQueue,虽然它是 Queue 的子接口,但是它的主要作用并不是容器,而是作为线程同步的工具,他有一个特征,当生产者试图向 BlockingQueue 放入(put)元素,如果队列已满,则该线程被阻塞;当消费者试图从 BlockingQueue 取出(take)元素,如果队列已空,则该线程被阻塞。(From 疯狂Java讲义)

任务拒绝类型

  • ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:

当线程池中的数量等于最大线程数时抛 java.util.concurrent.RejectedExecutionException 异常,涉及到该异常的任务也不会被执行,线程池默认的拒绝策略就是该策略。

  • ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy():

当线程池中的数量等于最大线程数时,默默丢弃不能执行的新加任务,不报任何异常。

  • ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy():

当线程池中的数量等于最大线程数时,重试添加当前的任务;它会自动重复调用execute()方法。

  • ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy():

当线程池中的数量等于最大线程数时,抛弃线程池中工作队列头部的任务(即等待时间最久的任务),并执行新传入的任务。

参考

本文原创发布于公众号 大侠咕咚,欢迎扫码关注更多原创文章。 大侠咕咚