一云芦、為什么要使用線程池

構(gòu)建服務(wù)器應(yīng)用的簡單模型是：每當(dāng)一個請求到達(dá)就創(chuàng)建一個新線程贪惹，在新線程中請求服務(wù)察蹲。在原型開發(fā)這種方法工作得很好如果部署以這種方式運行的服務(wù)器應(yīng)用程序济锄，這種方法存在嚴(yán)重不足之一是：服務(wù)器應(yīng)用程序中單任務(wù)處理的時間短聊浅，請求數(shù)大餐抢，而每當(dāng)有一個新請求就為其創(chuàng)建一個新線程，請求處理結(jié)束后還要負(fù)責(zé)銷毀線程低匙，這大大增加了系統(tǒng)在創(chuàng)建和銷毀線程上時間的花費旷痕，還消耗了系統(tǒng)資源，往往比處理用戶實際請求的時間和資源更多顽冶。
線程池為線程生命開銷問題和資源不足問題提供了解決方案欺抗。多個任務(wù)重用線程，線程創(chuàng)建的開銷被分配到了多個任務(wù)上强重。當(dāng)請求到達(dá)時線程已經(jīng)存在绞呈，消除了線程創(chuàng)建帶來的延遲。而且通過適當(dāng)調(diào)整線程池中線程數(shù)量间景，當(dāng)請求超過閾值時佃声，強制其他新到的請求等待，直到獲得一個線程來處理倘要，防止資源不足

二圾亏、線程池的種類及區(qū)別

ThreadPoolExecutor類屬性

public ThreadPoolExecutor(int var1, int var2, long var3, TimeUnit var5, BlockingQueue<Runnable> var6, ThreadFactory var7, RejectedExecutionHandler var8) {
        this.ctl = new AtomicInteger(ctlOf(-536870912, 0));
        this.mainLock = new ReentrantLock();
        this.workers = new HashSet();
        this.termination = this.mainLock.newCondition();
        if (var1 >= 0 && var2 > 0 && var2 >= var1 && var3 >= 0L) {
            if (var6 != null && var7 != null && var8 != null) {
                this.acc = System.getSecurityManager() == null ? null : AccessController.getContext();
                this.corePoolSize = var1;
                this.maximumPoolSize = var2;
                this.workQueue = var6;
                this.keepAliveTime = var5.toNanos(var3);
                this.threadFactory = var7;
                this.handler = var8;
            } else {
                throw new NullPointerException();
            }
        } else {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
    }

corePoolSize：核心線程數(shù)；
maximumPoolSize：最大線程數(shù)封拧，線程中中允許存在的最大線程數(shù)志鹃；
keepAliveTime：線程存活時間，超過核心線程數(shù)的線程泽西，當(dāng)線程處理空閑狀態(tài)下弄跌，且維持時間達(dá)到keepAliveTime時，線程被銷毀尝苇；
unit：keepAliveTime的時間單位
workQuene：工作隊列铛只，用于存放待執(zhí)行的線程任務(wù)
threadFactory：創(chuàng)建線程的工廠，用于標(biāo)記區(qū)分不同線程池創(chuàng)建出來的線程糠溜；
handler：當(dāng)達(dá)到線程數(shù)上限或工作隊列已滿時的處理邏輯淳玩；

線程執(zhí)行策略

如果運行線程少于corePoolSize，則會創(chuàng)建一個新線程處理請求非竿，不將其添加到隊列中
如果線程數(shù)達(dá)到corePoolSize則將新的請求放入隊列中蜕着，若請求無法加入隊列，且線程數(shù)未達(dá)到maximumPoolSize則創(chuàng)建新線程，否則任務(wù)將被拒絕承匣。

BlockingQueue類型

無界隊列

隊列大小無限制蓖乘，常用的為無界的LinkedBlockingQueue，使用該隊列做為阻塞隊列時要尤其當(dāng)心韧骗，當(dāng)任務(wù)耗時較長時可能會導(dǎo)致大量新任務(wù)在隊列中堆積最終導(dǎo)致OOM嘉抒。最近工作中就遇到因為采用LinkedBlockingQueue作為阻塞隊列，部分任務(wù)耗時80s＋且不停有新任務(wù)進來袍暴，導(dǎo)致cpu和內(nèi)存飆升服務(wù)器掛掉些侍。

有界隊列

常用的有兩類，一類是遵循FIFO原則的隊列如ArrayBlockingQueue與有界的LinkedBlockingQueue政模，另一類是優(yōu)先級隊列如PriorityBlockingQueue岗宣。PriorityBlockingQueue中的優(yōu)先級由任務(wù)的Comparator決定。
使用有界隊列時隊列大小需和線程池大小互相配合淋样，線程池較小有界隊列較大時可減少內(nèi)存消耗耗式，降低cpu使用率和上下文切換，但是可能會限制系統(tǒng)吞吐量趁猴。

同步移交

如果不希望任務(wù)在隊列中等待而是希望將任務(wù)直接移交給工作線程刊咳，可使用SynchronousQueue作為等待隊列。SynchronousQueue不是一個真正的隊列躲叼，而是一種線程之間移交的機制。要將一個元素放入SynchronousQueue中企巢，必須有另一個線程正在等待接收這個元素枫慷。只有在使用無界線程池或者有飽和策略時才建議使用該隊列。

1.固定大小線程池newFixedThreadPool

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

        Thread t1 = new Thread(new MyThread(1));
        Thread t2 = new Thread(new MyThread(2));
        Thread t3 = new Thread(new MyThread(3));
        Thread t4 = new Thread(new MyThread(4));

        pool.execute(t1);
        pool.execute(t2);
        pool.execute(t3);
        pool.execute(t4);

        pool.shutdown();
    }

}
class MyThread implements Runnable{

    int count;

    MyThread(int i) {
        this.count = i;
    }

    public void run() {

        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("ThreadName = " + count + "----");
        }

    }

}

執(zhí)行結(jié)果：

image.png

將Executors.newFixedThreadPool(2)改成Executors.newFixedThreadPool(5)后執(zhí)行結(jié)果：

image.png

2.單任務(wù)線程池笋婿，newSingleThreadExecutor

僅僅是把上述代碼中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改為ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
輸出結(jié)果：

image.png

可以看出該線程池按線程加入順序執(zhí)行誉裆，哪怕當(dāng)前線程休眠也不會跳到下一個線程執(zhí)行

3.可變尺寸線程池，newCachedThreadPool

與上面的類似缸濒，只是改動下pool的創(chuàng)建方式：ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
執(zhí)行結(jié)果：

image.png

可根據(jù)需要創(chuàng)建新線程足丢，當(dāng)線程阻塞時會跳到其他線程執(zhí)行

三、線程池使用注意

謹(jǐn)慎使用Executors創(chuàng)建線程

Executors是java并發(fā)包提供的庇配，用于快速創(chuàng)建不同類型線程池斩跌。
Executors包中部分源碼：

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue());
    }

    public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory var0) {
        return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue(), var0);
    }

使用Executors創(chuàng)建線程池時代碼：

ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

        Thread t1 = new Thread(new MyThread(1));
        Thread t2 = new Thread(new MyThread(2));
        Thread t3 = new Thread(new MyThread(3));
        Thread t4 = new Thread(new MyThread(4));

        pool.execute(t1);
        pool.execute(t2);
        pool.execute(t3);
        pool.execute(t4);

        pool.shutdown();

這種方法在開發(fā)個人或臨時項目時速度很快，幾行代碼就解決捞慌，但是在大型項目中是禁止使用的耀鸦。
通過上面的源碼可以直觀地看到，它是自動地為ThreadPoolExecutor指定參數(shù)啸澡，Executors創(chuàng)建線程池時袖订，使用的是無邊界隊列SynchronousQueue氮帐，不斷加入任務(wù)會出現(xiàn)內(nèi)存溢出問題。

參考資料

Java 四種線程池的用法分析
JAVA 線程池的正確打開方式