Java多线程（二）- 线程池
线程池是一种生产者 - 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。我们可以通过下面的代码来理解线程池的工作原理。
public class ThreadPoolDemo {
//利用阻塞队列实现生产者-消费者模式
BlockingQueue<Runnable> workQueue;
//保存内部工作线程
List<WorkerThread> threads = new ArrayList<>();
private ThreadPoolDemo(int poolSize, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this.workQueue = workQueue;
// 创建工作线程
for (int idx = 0; idx < poolSize; idx++) {
WorkerThread work = new WorkerThread();
work.start();
threads.add(work);
}
}
// 提交任务
public void execute(Runnable command) throws InterruptedException {
workQueue.put(command);
}
// 工作线程负责消费任务，并执行任务
class WorkerThread extends Thread {
public void run() {
//循环取任务并执行
while (true) {
Runnable task = null;
try {
task = workQueue.take();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
assert task != null;
task.run();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
BlockingQueue<Runnable> workQueue =
new LinkedBlockingQueue<>(2);
// 创建线程池
ThreadPoolDemo pool = new ThreadPoolDemo(10, workQueue);
// 提交任务
pool.execute(()->{
System.out.println("hello world");
});
}
}
复制代码
在 ThreadPoolDemo 的内部，维护了一个阻塞队列 workQueue 和一组工作线程，工作线程的个数由构造函数中的 poolSize 来指定。用户通过调用 execute() 方法来提交 Runnable 任务，execute() 方法的内部实现仅仅是将任务加入到 workQueue 中。ThreadPoolDemo 内部维护的工作线程会消费 workQueue 中的任务并执行任务，相关的代码就是代码中的 while 循环。线程池主要的工作原理也就这些。
2.java中线程池的使用
Java 并发包里提供的线程池，远比上面的示例代码强大得多，也复杂得多。Java 提供的线程池相关的工具类中，最核心的是 ThreadPoolExecutor，通过名字你也能看出来，它强调的是 Executor。
ThreadPoolExecutor 的构造函数非常复杂，如下面代码所示，这个最完备的构造函数有 7 个参数。
ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {}
复制代码
下面介绍这些参数的意义， 你可以把线程池类比为一个项目组，而线程就是项目组的成员。
-
corePoolSize：表示线程池保有的最小线程数。有些项目很闲，但是也不能把人都撤了，至少要留 corePoolSize 个人坚守阵地。
-
maximumPoolSize：表示线程池创建的最大线程数。当项目很忙时，就需要加人，但是也不能无限制地加，最多就加到 maximumPoolSize 个人。当项目闲下来时，就要撤人了，最多能撤到 corePoolSize 个人。
-
keepAliveTime & unit：上面提到项目根据忙闲来增减人员，那在编程世界里，如何定义忙和闲呢？很简单，一个线程如果在一段时间内，都没有执行任务，说明很闲，keepAliveTime 和 unit 就是用来定义这个“一段时间”的参数。也就是说，如果一个线程空闲了keepAliveTime & unit这么久，而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了。
-
workQueue：工作队列，和上面示例代码的工作队列同义。threadFactory：通过这个参数你可以自定义如何创建线程，例如你可以给线程指定一个有意义的名字。
-
handler：通过这个参数你可以自定义任务的拒绝策略。如果线程池中所有的线程都在忙碌，并且工作队列也满了（前提是工作队列是有界队列），那么此时提交任务，线程池就会拒绝接收。至于拒绝的策略，你可以通过 handler 这个参数来指定。ThreadPoolExecutor 已经提供了以下 4 种策略。
1. CallerRunsPolicy ：提交任务的线程自己去执行该任务。
2. AbortPolicy ：默认的拒绝策略，会 throws RejectedExecutionException。
3. DiscardPolicy ：直接丢弃任务，没有任何异常抛出。
4. DiscardOldestPolicy ：丢弃最老的任务，其实就是把最早进入工作队列的任务丢弃，然后把新任务加入到工作队列。
Java 在 1.6 版本还增加了 allowCoreThreadTimeOut(boolean value) 方法，它可以让所有线程都支持超时，这意味着如果线程池很闲，就会关闭线程池中的线程。
注意点
1.大厂开发规范，线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。
1)FixedThreadPool 和 SingleThreadPool: 允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致 OOM。
2)CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool: 允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致 OOM。
2.使用线程池，还要注意异常处理的问题，例如通过 ThreadPoolExecutor 对象的 execute() 方法提交任务时，如果任务在执行的过程中出现运行时异常，会导致执行任务的线程终止；不过，最致命的是任务虽然异常了，但是你却获取不到任何通知，这会让你误以为任务都执行得很正常。虽然线程池提供了很多用于异常处理的方法，但是最稳妥和简单的方案还是捕获所有异常并按需处理，你可以参考下面的示例代码。
try {
//业务逻辑
} catch (RuntimeException x) {
//按需处理
} catch (Throwable x) {
//按需处理
}
复制代码
3.使用线程池的时候最好设置业务相关的名称，有利于排查业务问题。
正文到此结束
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