引言
合理利用線程池能夠帶來三個好處昌讲。第一:降低資源消耗国夜。通過重復利用已創(chuàng)建的線程降低線程創(chuàng)建和銷毀造成的消耗。第二:提高響應速度剧蚣。當任務到達時支竹,任務可以不需要的等到線程創(chuàng)建就能立即執(zhí)行。第三:提高線程的可管理性鸠按。線程是稀缺資源礼搁,如果無限制的創(chuàng)建,不僅會消耗系統(tǒng)資源目尖,還會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性馒吴,使用線程池可以進行統(tǒng)一的分配,調(diào)優(yōu)和監(jiān)控。但是要做到合理的利用線程池饮戳,必須對其原理了如指掌豪治。
線程池的使用
線程池的創(chuàng)建
創(chuàng)建一個線程池需要輸入幾個參數(shù):
corePoolSize(線程池的基本大小):當提交一個任務到線程池時扯罐,線程池會創(chuàng)建一個線程來執(zhí)行任務负拟,即使其他基本線程是空閑的,直到需要執(zhí)行的任務數(shù)大于線程池基本大小時就不再創(chuàng)建歹河。如果調(diào)用了線程池的prestartAllCoreThreads方法掩浙,線程池會提前啟動所有基本線程。
runnableTaskQueue(任務隊列):用于保存等待執(zhí)行的任務的阻塞隊列秸歧。
可以選擇以下幾個阻塞隊列厨姚。
ArrayBlockingQueue:是一個基于數(shù)組結(jié)構(gòu)的有界阻塞隊列,此隊列按 FIFO(先進先出)原則對元素進行排序键菱。
LinkedBlockingQueue:一個基于鏈表結(jié)構(gòu)的阻塞隊列谬墙,此隊列按FIFO (先進先出)排序元素,吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue经备。靜態(tài)工廠方法Executors.newFixedThreadPool()使用了這個隊列拭抬。
SynchronousQueue:一個不存儲元素的阻塞隊列。每個插入操作必須等到另一個線程調(diào)用移除操作弄喘,否則插入操作一直處于阻塞狀態(tài)玖喘,吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue,靜態(tài)工廠方法Executors.newCachedThreadPool使用了這個隊列蘑志。
PriorityBlockingQueue:一個具有優(yōu)先級得無限阻塞隊列累奈。
maximumPoolSize(線程池最大大小):線程池允許創(chuàng)建的最大線程數(shù)急但。如果隊列滿了澎媒,并且已創(chuàng)建的線程數(shù)小于最大線程數(shù),則線程池會再創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務波桩。值得注意的是如果使用了無界的任務隊列這個參數(shù)就沒什么效果戒努。
ThreadFactory:用于設置創(chuàng)建線程的工廠,可以通過線程工廠給每個創(chuàng)建出來的線程設置更有意義的名字镐躲。
RejectedExecutionHandler(飽和策略):當隊列和線程池都滿了储玫,說明線程池處于飽和狀態(tài),那么必須采取一種策略處理提交的新任務萤皂。這個策略默認情況下是AbortPolicy撒穷,表示無法處理新任務時拋出異常。以下是JDK1.5提供的四種策略裆熙。
AbortPolicy:直接拋出異常端礼。
CallerRunsPolicy:只用調(diào)用者所在線程來運行任務禽笑。
DiscardOldestPolicy:丟棄隊列里最近的一個任務,并執(zhí)行當前任務蛤奥。
DiscardPolicy:不處理佳镜,丟棄掉。
當然也可以根據(jù)應用場景需要來實現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口自定義策略凡桥。如記錄日志或持久化不能處理的任務蟀伸。
keepAliveTime(線程活動保持時間):線程池的工作線程空閑后,保持存活的時間唬血。所以如果任務很多望蜡,并且每個任務執(zhí)行的時間比較短,可以調(diào)大這個時間拷恨,提高線程的利用率。
TimeUnit(線程活動保持時間的單位):可選的單位有天(DAYS)谢肾,小時(HOURS)腕侄,分鐘(MINUTES),毫秒(MILLISECONDS)芦疏,微秒(MICROSECONDS,千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS,千分之一微秒)冕杠。
線程池的分析
1. 首先線程池判斷基本線程池是否已滿?沒滿酸茴,創(chuàng)建一個工作線程來執(zhí)行任務分预。滿了,則進入下個流程薪捍。
2.?其次線程池判斷工作隊列是否已滿笼痹?沒滿,則將任務存儲在工作隊列里酪穿。滿了凳干,則進入下個流程。
3.?最后線程池判斷整個線程池是否已滿被济?沒滿救赐,則創(chuàng)建一個新的工作線程來執(zhí)行任務,滿了只磷,則交給飽和策略來處理這個任務经磅。
合理的配置線程池
要想合理的配置線程池,就必須首先分析任務特性钮追,可以從以下幾個角度來進行分析:
1.?任務的性質(zhì):CPU密集型任務预厌,IO密集型任務和混合型任務。
2.?任務的優(yōu)先級:高畏陕,中和低配乓。
3.?任務的執(zhí)行時間:長,中和短。
4.?任務的依賴性:是否依賴其他系統(tǒng)資源犹芹,如數(shù)據(jù)庫連接崎页。
任務性質(zhì)不同的任務可以用不同規(guī)模的線程池分開處理。CPU密集型任務配置盡可能小的線程腰埂,如配置Ncpu 1個線程的線程池飒焦。IO密集型任務則由于線程并不是一直在執(zhí)行任務,則配置盡可能多的線程屿笼,如2*Ncpu牺荠。混合型的任務驴一,如果可以拆分休雌,則將其拆分成一個CPU密集型任務和一個IO密集型任務,只要這兩個任務執(zhí)行的時間相差不是太大肝断,那么分解后執(zhí)行的吞吐率要高于串行執(zhí)行的吞吐率杈曲,如果這兩個任務執(zhí)行時間相差太大,則沒必要進行分解胸懈。使用Runtime.getRuntime().availableProcessors()得到CPU的個數(shù)担扑。
優(yōu)先級不同的任務可以使用優(yōu)先級隊列PriorityBlockingQueue來處理。它可以讓優(yōu)先級高的任務先得到執(zhí)行趣钱,需要注意的是如果一直有優(yōu)先級高的任務提交到隊列里涌献,那么優(yōu)先級高的任務可能永遠不能執(zhí)行。
執(zhí)行時間不同的任務可以交給不同規(guī)模的線程池來處理首有,或者也可以使用優(yōu)先級隊列燕垃,讓執(zhí)行時間短的任務先執(zhí)行。
依賴數(shù)據(jù)庫連接池的任務绞灼,因為線程提交SQL后利术,需要等待數(shù)據(jù)庫返回結(jié)果,如果等待的時間越長低矮,CPU空閑時間就越長印叁,那么線程數(shù)應該設置越大,這樣才能更好的利用CPU军掂。
配置線程池有兩點建議:第一轮蜕,使用變量(如CPU的個數(shù),連接池的大小)來動態(tài)配置線程池大小蝗锥,這樣做可以增加線程池的可伸縮性跃洛,即當CPU增加時,線程池的處理能力相應增加终议。第二汇竭,使用有界隊列葱蝗。