如何使用Java线程池以及核心操作原理

我讨论了4个常见Java线程锁的特征，这些锁与太多线程，性能比较和使用情况有关. 今天，我主要分享相关内容. 这些是Java面试的必要测试点.

为什么需要它

为了提高Java的并发性，可以使用多个线程一起执行，但是如果在短时间内创建和销毁大量线程，将占用大量系统时间并影响系统效率.

为了解决上述问题，已引入Java，以使创建的线程可以在指定的时间内由系统管理，而不是在执行过程中创建并在执行后销毁，从而避免了线程的频繁创建和销毁. 系统开销.

如何使用它，以及实现原理，处理步骤以及使用注意事项是什么. 今天，我们主要从这些方面介绍Java.

处理流程

以ThreadPoolExecutor为例. 当我们将Runnable交给线程池执行时，该线程池的处理流程如下:

首先确定线程池中的核心线程是否空闲. 如果它们空闲，则将此新任务分配给某个空闲线程以执行. 如果没有空闲，并且当前线程池中的核心线程数仍小于corePoolSize，则创建另一个核心线程. 如果线程池中的线程数已达到核心线程数，并且这些线程正忙，请将此新任务放入等待队列. 如果等待队列再次满，请检查当前线程数是否已达到maximumPoolSize，如果尚未达到，请继续创建线程. 如果到达，则将其移交给RejectedExecutionHandler（拒绝策略）以决定如何处理此任务. 使用线程池（ThreadPoolExecutor）

在Java中，线程池的概念是Executor接口，它专门实现为ThreadPoolExecutor类，它是线程池中的核心类. 因此，如果您想彻底了解Java中的线程池，则必须了解此类.

ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService类，并提供了四个构造函数:

公共类ThreadPoolExecutor扩展了AbstractExecutorService {

... ..

public ThreadPoolExecutor（int corePoolSize，int maximumPoolSize，长keepAliveTime，TimeUnit单位，

BlockingQueue workQueue）;

public ThreadPoolExecutor（int corePoolSize，int maximumPoolSize，长keepAliveTime，TimeUnit单位，

BlockingQueue workQueue，ThreadFactory threadFactory）;

public ThreadPoolExecutor（int corePoolSize，int maximumPoolSize，长keepAliveTime，TimeUnit单位，

BlockingQueue workQueue，RejectedExecutionHandler处理程序）；

public ThreadPoolExecutor（int corePoolSize，int maximumPoolSizejava线程池执行原理，长keepAliveTime，TimeUnit单位，

BlockingQueue workQueue，ThreadFactory threadFactory，RejectedExecutionHandler处理程序）；

...

}

ThreadPoolExecutor继承AbstractExecutorService类并提供四个构造函数. 实际上，通过观察每个构造函数的源代码的特定实现，可以发现前三个构造函数是第四个构造函数执行的初始化工作.

以下说明了构造函数中每个参数的含义:

1.corePoolSize（线程池的基本大小）

向线程池提交任务时，即使其他空闲的基本线程可以执行新任务，线程池也将创建一个线程来执行任务，该线程将被创建，并等待要执行的任务数执行的值大于不再创建的线程池的基本大小. 如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads方法，则线程池将提前创建并启动所有基本线程.

2.runnableTaskQueue（任务队列）

一个阻塞队列，用于保存等待执行的任务. 可以选择以下阻止队列.

3.maximumPoolSize（线程池的最大大小）

线程池中允许的最大线程数. 如果队列已满，并且创建的线程数小于最大线程数，则线程池将创建新线程来执行任务. 值得注意的是，如果使用无限制任务队列，则此参数无效.

4.ThreadFactory: 用于设置线程创建工厂

您可以通过线程工厂为每个创建的线程设置一个更有意义的名称，这在调试和查找问题时非常有用.

5.RejectedExecutionHandler（饱和策略）

当队列和线程池已满时，表明线程池已饱和，则必须采用策略来处理提交的新任务. 默认情况下，此策略是AbortPolicy，这意味着当无法处理新任务时会引发异常. 以下是JDK1.5提供的四种策略. n AbortPolicy: 直接引发异常.

6.keepAliveTime（线程活动保留时间）

线程池中的工作线程在空闲后保持空闲的时间. 因此，如果任务很多，并且每个任务的执行时间相对较短java线程池执行原理，则可以增加此时间以提高线程利用率.

7. TimeUnit（线程活动保留时间的单位）

可用单位为DAYS，HOURS，MINUTES，MILLISECONDS，Mseces（微秒，1/1000毫秒）和ns（NANOSECONDS，1/1000微秒）.

关于线程池的注释

尽管线程池可以极大地提高服务器的并发性能，但是使用它存在一定的风险. 与所有多线程应用程序一样，使用线程池构建的应用程序容易出现各种并发问题，例如竞争共享资源和死锁. 另外，如果线程池本身的实现不可靠，或者线程池使用不当，也可能导致与线程池有关的问题，例如死锁，系统资源不足和线程泄漏.

1）建议使用新的ThreadPoolExecutor（…）方法创建线程池

不应使用线程池创建

执行器创建，但通过ThreadPoolExecutor

创建，以便读者可以更清楚地了解线程池的参数设置和运行规则，并避免资源耗尽的风险，这也是阿里巴巴JAVA开发手册中明确要求的. 这一点不可小.. 一些学生曾经由于不正确地使用线程池而无法创建线程池，从而导致在生产中的同一台计算机上部署了多个应用程序.

2）合理设置线程数

线程池中工作线程数的设置应根据实际情况进行配置. 占用大量CPU的服务（搜索，排序等）具有较少的CPU空闲时间，并且线程数不能设置太多.

如果这是一项占用大量CPU的任务，则需要尽可能地挤压CPU，参考值可以设置为NCPU + 1

如果它是IO密集型任务，则参考值可以设置为2 * NCPU

3）设置可以代表特定业务的线程名称

这使得通过日志的线程名称轻松识别业务. 通过指定ThreadPoolExecutor的ThreadFactory参数可以实现特定的实现，例如Spring提供的CustomizableThreadFactory.

奖励

[mike.r.chen@163.com]

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