ThreadPoolExecutor(線程池)
構(gòu)造方法
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)
具體參數(shù)及其含義
int corePoolSize
核心線程數(shù)量玄捕，核心線程存在兩種狀態(tài)鲜漩，與參數(shù)設(shè)置有關(guān)殉簸。
??存活狀態(tài)：allowCoreThreadTimeOut 默認(rèn)設(shè)置為false侧到，此設(shè)置下奶浦，核心線程一直處于存活狀態(tài)略就，即使核心線程無(wú)任務(wù)操作捎迫，處于空閑狀態(tài)。
??終止?fàn)顟B(tài)： allowCoreThreadTimeOut 設(shè)置為true時(shí)表牢，超過(guò)keepAliveTime設(shè)定時(shí)常后窄绒，核心線程終止，被回收崔兴。int maximumPoolSize
線程池所允許存在的最大線程數(shù)量彰导，超過(guò)最大線程數(shù)后，后續(xù)的新任務(wù)會(huì)被阻塞敲茄。long keepAliveTime
當(dāng)線程處于空閑狀態(tài)后位谋，允許存活的時(shí)長(zhǎng)，超過(guò)此時(shí)長(zhǎng)后堰燎，線程會(huì)被終止回收掏父。根據(jù)allowCoreThreadTimeOut參數(shù)不同，限定的線程不同爽待。
??限定非核心線程：當(dāng)allowCoreThreadTimeOut參數(shù)值為默認(rèn)false時(shí)损同，只對(duì)非核心線程有限制。
??限定核心線程與非核心線程：當(dāng)allowCoreThreadTimeOut參數(shù)值為true時(shí)鸟款，對(duì)線程池中的核心與非核心都由限制膏燃，超過(guò)限定時(shí)長(zhǎng)后，線程都會(huì)終止并回收何什。TimeUnit unit
keepAliveTime的事件單位组哩，TimeUnit類提供枚舉宏侍，有納秒黄娘、微秒、毫秒等娃肿，具體如下罐栈。
TimeUnit.NANOSECONDS：納秒
TimeUnit.MICROSECONDS：微秒
TimeUnit.MILLISECONDS：毫秒
TimeUnit.SECONDS：秒
TimeUnit.MINUTES：分
TimeUnit.HOURS：小時(shí)
TimeUnit.DAYS：天
BlockingQueue<Runnable> workQueue
線程池任務(wù)隊(duì)列黍衙，阻塞隊(duì)列，主要用來(lái)存儲(chǔ)已經(jīng)提交但尚未分配給線程執(zhí)行的任務(wù)（線程池execute方法提交的Runnable對(duì)象）荠诬。ThreadFactory threadFactory
線程工廠琅翻，interface類型位仁，只有一個(gè)方法Thread newThread(Runnable r); 用來(lái)為線程池創(chuàng)建新線程。RejectedExecutionHandler handler
interface類型方椎，只有一個(gè)方法void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor)聂抢，線程池?zé)o法執(zhí)行新任務(wù)時(shí)，ThreadPoolExecutor調(diào)用handler的該方法通知調(diào)用者棠众。
調(diào)用策略
- 如果線程池中線程的數(shù)量小于核心線程數(shù)量琳疏，新任務(wù)來(lái)之后，開啟新的核心線程去執(zhí)行任務(wù)闸拿。
- 如果線程池中核心線程數(shù)量已經(jīng)飽和空盼，新任務(wù)來(lái)之后，則放到workQueue任務(wù)隊(duì)列胸墙，代核心線程執(zhí)行完任務(wù)后我注，從任務(wù)隊(duì)列中取出待處理任務(wù)，繼續(xù)處理迟隅。
- 如果線程池中核心線程數(shù)量已經(jīng)飽和但骨，workQueue任務(wù)隊(duì)列中任務(wù)數(shù)也達(dá)到最大值，再來(lái)新任務(wù)智袭，則開啟一個(gè)非核心線程奔缠，進(jìn)行處理任務(wù)。之后非核心線程和核心線程一同處理workQueue任務(wù)隊(duì)列中任務(wù)吼野。
- 如果線程池中核心線程數(shù)量飽和校哎，workQueue任務(wù)隊(duì)列中任務(wù)數(shù)也達(dá)到最大值，非核心線程也達(dá)到最大值瞳步，當(dāng)再來(lái)到新任務(wù)后闷哆，那么線程池就調(diào)用RejectedExecutionHandler的rejectedExecution方法拒絕該任務(wù)。
- 特殊情況单起，如果線程池中無(wú)核心線程抱怔，并且任務(wù)數(shù)不大于任務(wù)隊(duì)列限制，則線程池只開啟一個(gè)非核心線程進(jìn)行處理嘀倒。
調(diào)用策略示例驗(yàn)證
??為了更好的理解調(diào)用策略屈留，采用具體的示例，更清晰明了的進(jìn)行理解测蘑。
package com.bamboolmc.threadpro;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPool {
private static int taskSize = 2;
private static int corePoolSize = 3;
private static int maximumPoolSize = 4;
private static int queueSize = 3;
public static class TestTask implements Runnable{
@Override
public void run() {
if (taskSize>0){
try {
//模擬任務(wù)處理
Thread.sleep(500);
System.out.println(System.currentTimeMillis()+Thread.currentThread().getName()
+" 完成一個(gè)任務(wù)灌危，編號(hào)為t" + (taskSize--));
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public static void main(String args[]) {
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
corePoolSize,
maximumPoolSize,
1,
TimeUnit.MILLISECONDS,
new ArrayBlockingQueue<Runnable>(queueSize));
TestTask task;
int size = taskSize;
for (int i = 0; i < size; i++) {
task = new TestTask();
executor.execute(task);
}
executor.shutdown();
}
}
對(duì)比調(diào)用策略1
private static int taskSize = 2;
private static int corePoolSize = 3;
private static int maximumPoolSize = 4;
private static int queueSize = 3;
任務(wù)數(shù)量2，核心線程數(shù)量3
運(yùn)行結(jié)果：
1527001137241pool-1-thread-2 完成一個(gè)任務(wù)碳胳，編號(hào)為t1
1527001137241pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)勇蝙，編號(hào)為t2
對(duì)比調(diào)用策略2
修改如下
private static int taskSize = 5;
private static int corePoolSize = 3;
private static int maximumPoolSize = 4;
private static int queueSize = 3;
任務(wù)數(shù)量5，核心線程數(shù)量3挨约，任務(wù)隊(duì)列3
運(yùn)行結(jié)果：
1527001567366pool-1-thread-2 完成一個(gè)任務(wù)浅蚪，編號(hào)為t4
1527001567366pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)藕帜，編號(hào)為t5
1527001567366pool-1-thread-3 完成一個(gè)任務(wù)烫罩，編號(hào)為t3
1527001567869pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)惜傲，編號(hào)為t1
1527001567869pool-1-thread-2 完成一個(gè)任務(wù)，編號(hào)為t2
對(duì)比調(diào)用策略3
修改如下
private static int taskSize = 7;
private static int corePoolSize = 3;
private static int maximumPoolSize = 4;
private static int queueSize = 3;
任務(wù)數(shù)量7, 核心線程數(shù)量3,任務(wù)隊(duì)列3贝攒，非核心線程1
運(yùn)行結(jié)果：
1527002003014pool-1-thread-3 完成一個(gè)任務(wù)盗誊，編號(hào)為t6
1527002003014pool-1-thread-2 完成一個(gè)任務(wù)，編號(hào)為t4
1527002003014pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)隘弊，編號(hào)為t7
1527002003014pool-1-thread-4 完成一個(gè)任務(wù)哈踱，編號(hào)為t5
1527002003516pool-1-thread-3 完成一個(gè)任務(wù)，編號(hào)為t3
1527002003516pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)梨熙，編號(hào)為t2
1527002003516pool-1-thread-2 完成一個(gè)任務(wù)开镣，編號(hào)為t1
對(duì)比調(diào)用策略4
修改如下
private static int taskSize = 8;
private static int corePoolSize = 3;
private static int maximumPoolSize = 4;
private static int queueSize = 3;
任務(wù)數(shù)量8, 核心線程數(shù)量3,任務(wù)隊(duì)列3，非核心線程1
運(yùn)行結(jié)果：
第8個(gè)任務(wù)運(yùn)行時(shí)咽扇，線程池拒絕邪财，拋出異常
Exception in thread "main" java.util.concurrent.RejectedExecutionException: Task com.bamboolmc.threadpro.ThreadPool$TestTask@14ae5a5 rejected from java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@7f31245a[Running, pool size = 4, active threads = 4, queued tasks = 3, completed tasks = 0]
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$AbortPolicy.rejectedExecution(ThreadPoolExecutor.java:2047)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.java:823)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1369)
at com.bamboolmc.threadpro.ThreadPool.main(ThreadPool.java:46)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:147)
1527002190243pool-1-thread-3 完成一個(gè)任務(wù)，編號(hào)為t8
1527002190243pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)质欲，編號(hào)為t6
1527002190243pool-1-thread-2 完成一個(gè)任務(wù)树埠，編號(hào)為t5
1527002190243pool-1-thread-4 完成一個(gè)任務(wù)，編號(hào)為t7
1527002190749pool-1-thread-2 完成一個(gè)任務(wù)嘶伟，編號(hào)為t3
1527002190749pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)怎憋，編號(hào)為t3
1527002190749pool-1-thread-3 完成一個(gè)任務(wù)，編號(hào)為t4
對(duì)比調(diào)用策略5
修改如下
private static int taskSize = 3;
private static int corePoolSize = 0;
private static int maximumPoolSize = 4;
private static int queueSize = 3;
任務(wù)數(shù)量3, 核心線程數(shù)量0,任務(wù)隊(duì)列3九昧，非核心線程4
運(yùn)行結(jié)果：
1527002486575pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)绊袋，編號(hào)為t3
1527002487078pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)，編號(hào)為t2
1527002487579pool-1-thread-1 完成一個(gè)任務(wù)铸鹰，編號(hào)為t1
線程池分類
根據(jù)構(gòu)建線程池時(shí)傳入的參數(shù)不同癌别，我們?cè)贏ndroid系統(tǒng)中常見(jiàn)有4種不同功能特性的線程池。
- CachedThreadPool
- FixedThreadPool
- SingleThreadExecutor
- ScheduledThreadPool
我們可以用Executors.newXXX的方式去實(shí)例化我們需要的線程池掉奄，如實(shí)例化一個(gè)CachedThreadPool
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
CachedThreadPool
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
核心線程數(shù)：0
最大線程數(shù)：2的31次方－1
超時(shí)時(shí)長(zhǎng)：60秒
任務(wù)隊(duì)列：SynchronousQueue
??由此可見(jiàn)规个，CachedThreadPool只有非核心線程，并且非核心線程最大數(shù)量可以任意大姓建，當(dāng)前已建線程都在執(zhí)行任務(wù)時(shí)诞仓，再來(lái)新的任務(wù)會(huì)開啟新的線程來(lái)執(zhí)行，閑置線程超過(guò)60秒速兔，就會(huì)被收回墅拭。由于使用了SynchronousQueue隊(duì)列，所有提交的任務(wù)都會(huì)被立即執(zhí)行涣狗。這類線程池比較適合大量的耗時(shí)較少的任務(wù)谍婉。
FixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
核心線程數(shù)：固定(新建線程池時(shí)提供的參數(shù))
最大線程數(shù)：同核心線程數(shù)
超時(shí)時(shí)長(zhǎng)：0
任務(wù)隊(duì)列：LinkedBlockingQueue
??由此可見(jiàn)舒憾，F(xiàn)ixedThreadPool只有固定個(gè)數(shù)的核心線程數(shù)，無(wú)非核心線程穗熬，并且核心線程無(wú)超時(shí)限制镀迂，除非線程池關(guān)閉，否則線程即使處于空閑狀態(tài)唤蔗，也不會(huì)被回收探遵，因此能夠更快的響應(yīng)外界請(qǐng)求。另外任務(wù)隊(duì)列容量沒(méi)有大小限制妓柜。當(dāng)所有線程均有任務(wù)執(zhí)行時(shí)箱季，新任務(wù)會(huì)在任務(wù)隊(duì)列排隊(duì)，線程執(zhí)行完棍掐，取出任務(wù)隊(duì)列中任務(wù)執(zhí)行藏雏。
SingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
threadFactory));
}
核心線程數(shù)：1
最大線程數(shù)：1
超時(shí)時(shí)長(zhǎng)：0
任務(wù)隊(duì)列：LinkedBlockingQueue
??由此可見(jiàn)，SingleThreadExecutor只有1個(gè)核心線程作煌，所有任務(wù)都會(huì)在一個(gè)線程中按順序執(zhí)行掘殴；任務(wù)隊(duì)列容量沒(méi)有大小限制；另外如果某些錯(cuò)誤而導(dǎo)致線程終止最疆，則會(huì)創(chuàng)建新的線程繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的任務(wù)（與newFixedThreadPool(1)的不同杯巨，無(wú)法創(chuàng)建新的線程繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)任務(wù)）；由于是在一個(gè)線程執(zhí)行任務(wù)努酸，所以無(wú)需處理線程同步問(wèn)題了服爷。
ScheduledThreadPool
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
核心線程數(shù)：固定
最大線程數(shù)：2的31次方－1
超時(shí)時(shí)長(zhǎng)：10毫秒
任務(wù)隊(duì)列：DelayedWorkQueue
??由此可見(jiàn)，ScheduledThreadPool核心線程數(shù)固定获诈，非核心線程數(shù)無(wú)限大仍源，非核心線程超時(shí)時(shí)長(zhǎng)10毫秒。主要用于執(zhí)行定時(shí)任務(wù)和具有固定周期的任務(wù)舔涎。
使用方法異同
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
executor.execute(new TestTask());
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
executor.execute(new TestTask());
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
executor.execute(new TestTask());
ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(2);
executor.schedule(new TestTask(),2000,TimeUnit.MILLISECONDS);
任務(wù)隊(duì)列BlockingQueue
??阻塞隊(duì)列（BlockingQueue）是一個(gè)支持兩個(gè)附加操作的隊(duì)列笼踩。這兩個(gè)附加的操作支持阻塞的插入和移除方法。
- 支持阻塞的插入方法：意思是當(dāng)隊(duì)列滿時(shí)亡嫌，隊(duì)列會(huì)阻塞插入元素的線程嚎于，直到隊(duì)列不滿時(shí)，自動(dòng)喚醒被阻塞線程繼續(xù)執(zhí)行插入操作挟冠。
- 支持阻塞的移除方法：意思是在隊(duì)列為空時(shí)于购，獲取元素的線程會(huì)阻塞，等待隊(duì)列變?yōu)榉强諘r(shí)知染，自動(dòng)喚醒肋僧。
??四種類型線程池分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中的任務(wù)隊(duì)列參數(shù)分別使用到SynchronousQueue、LinkedBlockingQueue嫌吠、DelayedWorkQueue這三種不同的任務(wù)隊(duì)列止潘。除此之外，系統(tǒng)還提供了PriorityBlockingQueue辫诅、ArrayBlockingQueue凭戴，DelayQueue，這些類均實(shí)現(xiàn)自BlockingQueue接口泥栖。
public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> {
boolean add(E e);
boolean offer(E e);
void put(E e) throws InterruptedException;
boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
E take() throws InterruptedException;
E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
int remainingCapacity();
boolean remove(Object o);
public boolean contains(Object o);
int drainTo(Collection<? super E> c);
int drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements);
}
BlockingQueue作為一個(gè)接口簇宽，提供了添加、刪除元素方法吧享。
添加方法
- add: 添加元素到隊(duì)列，成功返回true譬嚣；隊(duì)列容量滿了钢颂，再添加元素時(shí)，會(huì)拋出IllegalStateException異常拜银。
- offer：添加元素到隊(duì)列殊鞭，成功返回true，失敗返回false
- put：添加指定元素到隊(duì)列尼桶，如果隊(duì)列容量滿了操灿，則會(huì)阻塞到隊(duì)列有空間。
刪除方法
- take：刪除隊(duì)列頭部元素泵督，如果隊(duì)列為空趾盐，則一直阻塞到隊(duì)列有元素為止。返回頭部元素小腊。
- poll：刪除隊(duì)列頭部元素救鲤，在指定時(shí)間內(nèi)，如果隊(duì)列不為空秩冈，則刪除頭部元素本缠，并返回頭部元素。在制定時(shí)間內(nèi)隊(duì)列仍為空入问，則返回null丹锹。
- remove：刪除隊(duì)列內(nèi)指定的元素，如果刪除成功則返回true芬失，如果找不到該指定元素楣黍，拋出NullPointerException。
其他方法
- remainingCapacity：返回隊(duì)列能夠添加元素的數(shù)量（阻塞或無(wú)限制除外）麸折。
- contains：隊(duì)列是否包含某指定元素锡凝。
- drainTo：從隊(duì)列中移除（所有或指定數(shù)量的）可用元素，并將它們添加到給定集合中垢啼。
SynchronousQueue
??沒(méi)有元素存儲(chǔ)空間的阻塞隊(duì)列窜锯，如果在插入元素時(shí)后續(xù)沒(méi)有執(zhí)行取出的操作张肾，那么插入的行為就會(huì)被阻塞。構(gòu)造方法如下
public SynchronousQueue()
public SynchronousQueue(boolean fair)
LinkedBlockingQueue
??基于鏈表的阻塞隊(duì)列锚扎，可指定容量吞瞪，默認(rèn)容量無(wú)窮大（2的31次方－1），采用FIFO（first-in-first-out）的訪問(wèn)策略驾孔。
public LinkedBlockingQueue()
public LinkedBlockingQueue(int capacity)
public LinkedBlockingQueue(Collection<? extends E> c)
PriorityBlockingQueue
??基于優(yōu)先級(jí)的阻塞隊(duì)列芍秆，隊(duì)列容量由使用者指定，優(yōu)先級(jí)的高低是如何指定的呢翠勉，可根據(jù)如下的構(gòu)造函數(shù)中看到Comparator<? super E> comparator 就是指定優(yōu)先級(jí)的比較器妖啥。因此隊(duì)列元素（也就是要執(zhí)行的任務(wù)）需要實(shí)現(xiàn)Comparator接口，來(lái)定義優(yōu)先級(jí)高低对碌。如果不設(shè)置容量大小的話荆虱，默認(rèn)隊(duì)列容量為11。
public PriorityBlockingQueue()
public PriorityBlockingQueue(int initialCapacity)
public PriorityBlockingQueue(int initialCapacity,Comparator<? super E> comparator)
public PriorityBlockingQueue(Collection<? extends E> c)
ArrayBlockingQueue
??基于數(shù)組的阻塞隊(duì)列朽们，隊(duì)列容量由使用者指定怀读，由于隊(duì)列基于數(shù)組，初始化后骑脱，容量大小就是固定的菜枷。當(dāng)設(shè)定boolean fair為true時(shí)，隊(duì)列訪問(wèn)策略為FIFO叁丧；如果不設(shè)定啤誊，則默認(rèn)false，訪問(wèn)策略是無(wú)序的歹袁。
public ArrayBlockingQueue(int capacity)
public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair)
public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair,Collection<? extends E> c)
其他
詳細(xì)的阻塞隊(duì)列可參考源碼及如下文章學(xué)習(xí)
https://blog.csdn.net/qq_38989725/article/details/73298856
