java線程池架構原理分析

線程池：裝有線程的池子，我們可以把要執行的多線程交給線程池來處理，和連接配接池的概念一樣，通過維護一定數量的線程池來達到多個線程的複用。

線程池的好處：不用線程池的話，每個線程都要通過new Thread(xxRunnable).start()的方式來建立并運作一個線程，線程少的話這不會是問題，而真實環境可能會開啟多個線程讓系統和程式達到最佳效率，當線程數達到一定數量就會耗盡系統的CPU和記憶體資源，也會造成GC頻繁收集和停頓，因為每次建立和銷毀一個線程都是要消耗系統資源的，如果為每個任務都建立線程這無疑是一個很大的性能瓶頸。是以，線程池中的線程複用極大節省了系統資源，當線程一段時間不再有任務處理時它也會自動銷毀，而不會長駐記憶體。

線程池核心類：ThreadPoolExecutor

首先看看線程池類的主要參數有哪些？

• corePoolSize：線程池的核心大小，也可以了解為最小的線程池大小。
• maximumPoolSize：最大線程池大小。
• keepAliveTime：空餘線程存活時間，指的是超過corePoolSize的空餘線程達到多長時間才進行銷毀。
• unit：銷毀時間機關。
• workQueue：存儲等待執行線程的工作隊列。
• threadFactory：建立線程的工廠，一般用預設即可。
• handler：拒絕政策，當工作隊列、線程池全已滿時如何拒絕新任務，預設抛出異常。

線程池工作流程：

1、如果線程池中的線程小于corePoolSize時就會建立新線程直接執行任務。

2、如果線程池中的線程大于corePoolSize時就會暫時把任務存儲到工作隊列workQueue中等待執行。

3、如果工作隊列workQueue也滿時：當線程數小于最大線程池數maximumPoolSize時就會建立新線程來處理，而線程數大于等于最大線程池數maximumPoolSize時就會執行拒絕政策。

線程池分類：

Executors是jdk裡面提供的建立線程池的工廠類，它預設提供了4種常用的線程池應用，不必去重複構造。

• newFixedThreadPool

  固定線程池，核心線程數和最大線程數固定相等，而空閑存活時間為0毫秒，說明此參數也無意義，工作隊列為最大為Integer.MAX_VALUE大小的阻塞隊列。當執行任務時，如果線程都很忙，就會丢到工作隊列等有空閑線程時再執行，隊列滿就執行預設的拒絕政策

  

• newCachedThreadPool

  帶緩沖線程池，從構造看核心線程數為0，最大線程數為Integer最大值大小，超過0個的空閑線程在60秒後銷毀，SynchronousQueue這是一個直接送出的隊列，意味着每個新任務都會有線程來執行，如果線程池有可用線程則執行任務，沒有的話就建立一個來執行，線程池中的線程數不确定，一般建議執行速度較快較小的線程，不然這個最大線程池邊界過大容易造成記憶體溢出。

  

• newSingleThreadExecutor

  單線程線程池，核心線程數和最大線程數均為1，空閑線程存活0毫秒同樣無意思，意味着每次隻執行一個線程，多餘的先存儲到工作隊列，一個一個執行，保證了線程的順序執行

  

• newScheduledThreadPool

  排程線程池，即按一定的周期執行任務，即定時任務，對ThreadPoolExecutor進行了包裝而已

  

拒絕政策

• AbortPolicy 簡單粗暴，直接抛出拒絕異常，這也是預設的拒絕政策。

  

  

• CallerRunsPolicy 如果線程池未關閉，則會在調用者線程中直接執行新任務，這會導緻主線程送出線程性能變慢。

  

• DiscardPolicy 從方法看沒做任務操作，即表示不處理新任務，即丢棄。

  

• DiscardOldestPolicy 抛棄最老的任務，就是從隊列取出最老的任務然後放入新的任務進行執行。        

  

如何送出線程

1.定義一個固定大小的線程池

ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);

2.送出一個線程

es.submit(xxRunnble); 或

 es.execute(xxRunnble);

3. submit和execute差別：

execute沒有傳回值，如果不需要知道線程的結果就使用execute方法，性能會好很多。

submit傳回一個Future對象，如果想知道線程結果就使用submit送出，而且它能在主線程中通過Future的get方法捕獲線程中的異常。

es.shutdown(); :不再接受新的任務，之前送出的任務等執行結束再關閉線程池。

es.shutdownNow();:不再接受新的任務，試圖停止池中的任務再關閉線程池，傳回所有未處理的線程list清單。