我是靠谱客的博主 含糊大炮,最近开发中收集的这篇文章主要介绍多线程 线程池ThreadPoolExecutor介绍,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

1. 使用线程池好处

每次都new Thread的弊端如下:

每次new Thread新建对象性能差。
线程缺乏统一管理,可能无限制新建线程,相互之间竞争,及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
缺乏更多功能,如定时执行、定期执行、线程中断。

线程池的好处在于:

重用存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳。
可有效控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。
提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

2. 概述

Java里面线程池的顶级接口是Executor,但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService和ScheduledExecutorService,实现为ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。

3. ThreadPoolExecutor

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {}
  • corePoolSize
    线程池的核心线程数。在没有设置allowCoreThreadTimeOut为true的情况下,核心线程会在线程池中一直存活,即使处于闲置状态。
  • maximumPoolSize
    线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了,并且已创建的线程数小于最大线程数,则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是如果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果。
    • 如果运行的线程少于 corePoolSize,则 Executor始终首选添加新的线程,而不进行排队。(如果当前运行的线程小于corePoolSize,则任务根本不会存放,添加到queue中,而是直接抄家伙(thread)开始运行)
    • 如果运行的线程等于或多于 corePoolSize,则 Executor始终首选将请求加入队列,而不添加新的线程。
    • 如果无法将请求加入队列,则创建新的线程,除非创建此线程超出 maximumPoolSize,在这种情况下,任务将被拒绝。
  • keepAliveTime
    非核心线程闲置时的超时时长。超过该时长,非核心线程就会被回收。若allowCoreThreadTimeOut属性为true时,该时长同样会作用于核心线程。
  • unit
    keepAliveTime的时间单位。
  • workQueue
    线程池中的任务队列,通过线程池的execute()方法提交的Runnable对象会存储在该队列中。 可选子类:
    BlockingQueue可选子类
  • threadFactory
    线程工厂,为线程池提供创建新线程的功能。ThreadFactory是一个接口。Executors中提供了DefaultThreadFactory。
  • RejectedExecutionHandler
    the handler to use when execution is blocked because the thread bounds and queue capacities are reached。当任务无法被执行时(超过线程最大容量maximum并且queue已经被排满了)的处理策略。默认为AbortPolicy,直接抛出异常。当队列和线程池都满了,说明线程池处于饱和状态,那么必须采取一种策略处理提交的新任务。
    RejectedExecutionHandler


4. ThreadPoolExecutor执行规则

  1. 先判断线程数量是否达到核心线程数。如果没有直接启动一个核心线程来执行任务。否则执行2.
  2. 判断任务队列是否已满。如果没满则插入到任务队列等待。否则执行3.
  3. 判断线程数量是否达到最大线程数maxiumPoolSize。如果没有则直接开启非核心线程执行任务。否则执行4.
  4. 拒绝执行此任务,调用handler.rejectedExecution来进行处理。
    线程池处理流程

5. 示例:

    public static Executor createExecutor(int threadPoolSize, int threadPriority) {
        BlockingQueue<Runnable> taskQueue = new LinkedBlockingDeque<Runnable>();
        return new ThreadPoolExecutor(threadPoolSize, threadPoolSize, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, taskQueue,
                createThreadFactory(threadPriority, "pool-"));
    }

private static ThreadFactory createThreadFactory(int threadPriority, String threadNamePrefix) {
        return new DefaultThreadFactory(threadPriority, threadNamePrefix);
    }

    //代码来自UniversalImageLoader。支持设置线程优先级。
    private static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {

        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);

        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;
        private final int threadPriority;

        DefaultThreadFactory(int threadPriority, String threadNamePrefix) {
            this.threadPriority = threadPriority;
            group = Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = threadNamePrefix + poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-";
        }

        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r, namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(), 0);//重命名线程,方便排查问题。
            if (t.isDaemon()) t.setDaemon(false);
            t.setPriority(threadPriority);//设置线程优先级
            return t;
        }
    }

6. Executors提供的线程池

  • FixedThreadPool
    线程数量固定的线程池,无限的任务队列,只有核心线程。最多只有nThreads个任务在并行处理,之后都在排队等待。
    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }
  • CachedThreadPool
    适合执行大量耗时较少的任务。没有核心线程,即没有任务时,它几乎不占用任何系统资源。These pools will typically improve the performance of programs that execute many short-lived asynchronous tasks.
    SynchronousQueue不缓存任何一个任务,当即执行。
    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }
  • ScheduledThreadPool
    Creates a thread pool that can schedule commands to run after a given delay, or to execute periodically.ScheduledThreadPoolExecutor源码解析
 public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }
  public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
              10L, MILLISECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }
  • SingleThreadExecutor
    确保所有的任务都在一个线程中按顺序执行,使得这些任务之间不需要处理线程同步问题。Creates an Executor that uses a single worker thread operating off an unbounded queue.
    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

7. 实用中

  1. Android中,可以根据需要自己创建线程池。frameWork提供的AsyncTask确实不好用。
  2. 设置线程的优先级
    android.os.Process.setThreadPriority (int priority)
    priority:【-20, 19】,高优先级 -> 低优先级.
    THREAD_PRIORITY_DEFAULT,默认的线程优先级,值为0
    THREAD_PRIORITY_LOWEST,最低的线程级别,值为19
    THREAD_PRIORITY_BACKGROUND 后台线程建议设置这个优先级,值为10
    THREAD_PRIORITY_MORE_FAVORABLE 相对THREAD_PRIORITY_DEFAULT稍微优先,值为-1
    THREAD_PRIORITY_LESS_FAVORABLE 相对THREAD_PRIORITY_DEFAULT稍微落后一些,值为1
    Runnable runnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {

//A Linux priority level, from -20 for highest scheduling priority to 19 for lowest scheduling priority.-20最高,19最低
           android.os.Process.setThreadPriority(Thread.MAX_PRIORITY);           
        }
    };

也可以使用PriorityBlockingQueue来实现调度任务优先级。



参考:
聊聊并发,JAVA线程池的分析和使用
Java自带线程池和队列详解
Trinea的介绍new Thread的弊端及Java四种线程池的使用
使用线程池处理异步任务

最后

以上就是含糊大炮为你收集整理的多线程 线程池ThreadPoolExecutor介绍的全部内容,希望文章能够帮你解决多线程 线程池ThreadPoolExecutor介绍所遇到的程序开发问题。

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