Java并发 -- 线程池

创建线程

  1. 创建普通对象,只是在JVM的堆里分配一块内存而已
  2. 创建线程,需要调用操作系统内核的API,然后操作系统需要为线程分配一系列资源,成本很高
    • 线程是一个重量级对象,应该避免频繁创建和销毁,采用线程池方案

一般的池化资源

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// 假设Java线程池采用一般意义上池化资源的设计方法
class ThreadPool {
// 获取空闲线程
Thread acquire() {
}
// 释放线程
void release(Thread t) {
}
}
// 期望的使用
ThreadPool pool;
Thread T1 = pool.acquire();
// 传入Runnable对象
T1.execute(() -> {
// 具体业务逻辑
});

生产者-消费者模式

业界线程池的设计,普遍采用生产者-消费者模式,线程池的使用方是生产者,线程池本身是消费者

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public class MyThreadPool {
// 工作线程负责消费任务并执行任务
class WorkerThread extends Thread {
@Override
public void run() {
// 循环取任务并执行
while (true) {
Runnable task = null;
try {
task = workQueue.take();
} catch (InterruptedException e) {
}
task.run();
}
}
}

// 利用阻塞队列实现生产者-消费者模式
private BlockingQueue<Runnable> workQueue;
// 内部保存工作线程
List<WorkerThread> threads = new ArrayList<>();

public MyThreadPool(int poolSize, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this.workQueue = workQueue;
for (int i = 0; i < poolSize; i++) {
WorkerThread work = new WorkerThread();
work.start();
threads.add(work);
}
}

// 提交任务
public void execute(Runnable command) throws InterruptedException {
workQueue.put(command);
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 创建有界阻塞队列
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(2);
// 创建线程池
MyThreadPool pool = new MyThreadPool(10, workQueue);
// 提交任务
pool.execute(() -> {
System.out.println("hello");
});
}
}

Java线程池

ThreadPoolExecutor

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public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)

// 让所有线程都支持超时,如果线程池很闲,那么将撤销所有线程
public void allowCoreThreadTimeOut(boolean value)
  1. corePoolSize:线程池保有的最小线程数
  2. maximumPoolSize:线程池创建的最大线程数
  3. keepAliveTime & unit
    • 如果一个线程空闲了keepAliveTime & unit,并且线程池的线程数大于corePoolSize,那么这个空闲的线程就要被回收
  4. workQueue:工作队列
  5. threadFactory:自定义如何创建线程
  6. handler
    • 线程池中的所有线程都很忙碌,并且工作队列也满了(工作队列是有界队列),此时提交任务,线程池会拒绝接收
    • CallerRunsPolicy:提交任务的线程自己去执行该任务
    • AbortPolicy:默认的拒绝策略,抛出RejectedExecutionException
    • DiscardPolicy:直接丢弃任务,不会抛出任何异常
    • DiscardOldestPolicy:丢弃最老的任务,然后把新任务加入到工作队列中

Executors

  1. 不建议使用Executors,因为Executors提供的很多默认方法使用的是无界队列LinkedBlockingQueue
  2. 在高负载的情况下,无界队列容易导致OOM,而OOM会导致所有请求都无法处理
  3. 因此强烈建议使用有界队列

拒绝策略

  1. 使用有界队列,当任务过多时,线程池会触发拒绝策略
  2. 线程池默认的拒绝策略会抛出RejectedExecutionException,这是一个运行时异常,开发时很容易忽略
  3. 如果线程池处理的任务非常重要,可以自定义拒绝策略

异常处理

  1. 使用ThreadPoolExecutor.execute()方法提交任务时,如果任务在执行过程中出现运行时异常
    • 会导致执行任务的线程终止,并且无法获得任何通知
  2. 因此最稳妥的方法还是捕获所有异常并处理
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try {
// 业务逻辑
} catch (RuntimeException x) {
// 按需处理
} catch (Throwable x) {
// 按需处理
}
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