淺談Java ThreadPoolExecutor的使用

目錄

一、前言

線(xiàn)程池主要由以下4個(gè)核心組件組成。

• 線(xiàn)程池管理器：用于創(chuàng )建并管理線(xiàn)程池
• 工作線(xiàn)程：線(xiàn)程池中執行具體任務(wù)的線(xiàn)程
• 任務(wù)接口：用于定義工作線(xiàn)程的調度和執行策略，只有線(xiàn)程實(shí)現了該接口，線(xiàn)程中的任務(wù)才能被線(xiàn)程池調度
• 任務(wù)隊列：放待處理的任務(wù)，新的任務(wù)將會(huì )不斷被加入隊列中，執行完成的任務(wù)將從隊列中移除

二、ThreadPoolExecutor

如下是線(xiàn)程池的構造方法

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
                null :
                AccessController.getContext();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
}

其中具體參數含義為：

1.corePoolSize：線(xiàn)程池中核心線(xiàn)程的數量

2.maximumPoolSize：線(xiàn)程池中最大線(xiàn)程的數量

3.keepAliveTime：當線(xiàn)程數量超過(guò)corePoolSize時(shí)，空閑線(xiàn)程的存活時(shí)間

4.unit：keepAliveTime的時(shí)間單位

5.workQueue：任務(wù)隊列，被提交但尚未被執行的任務(wù)存放的地方

6.threadFactory：線(xiàn)程工廠(chǎng)，用于創(chuàng )建線(xiàn)程，可使用默認的線(xiàn)程工廠(chǎng)或自定義線(xiàn)程工廠(chǎng)

7.handler：由于任務(wù)過(guò)多或其他原因導致線(xiàn)程池無(wú)法處理時(shí)的任務(wù)拒絕策略

三、構造函數參數解析

編寫(xiě)測試類(lèi)如下：

public class ThreadPoolSerialTest {
    public static void main(String[] args) {
        //核心線(xiàn)程數
        int corePoolSize = 2;
        //最大線(xiàn)程數
        int maximumPoolSize = 4;
        //超過(guò)corePoolSize線(xiàn)程數量的線(xiàn)程最大空閑時(shí)間
        long keepAliveTime = 2;
        //以秒為時(shí)間單位
        TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
        //創(chuàng  )建工作隊列，用于存放提交的等待執行任務(wù)
        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(2);
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = null;

        try {
            // 1.創(chuàng  )建線(xiàn)程池
            threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,
                    maximumPoolSize,
                    keepAliveTime,
                    unit,
                    workQueue,
                    new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
            // 2.循環(huán)提交任務(wù)
            for (int i = 0; i < 6; i++) {
                //提交任務(wù)的索引
                final int index = (i+1);
                threadPoolExecutor.submit(()->{
                    //線(xiàn)程打印輸出
                    System.out.println("大家好，我是線(xiàn)程："+index);
                    try {
                        //模擬線(xiàn)程執行時(shí)間，10s
                        Thread.sleep(10000);
                        System.out.println("線(xiàn)程："+index+"運行完畢");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                });
                //每個(gè)任務(wù)提交后休眠500ms再提交下一個(gè)任務(wù)，用于保證提交順序
                Thread.sleep(500);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 3.關(guān)閉線(xiàn)程池
            threadPoolExecutor.shutdown();
        }
    }
}

其中循環(huán)了6次，讓線(xiàn)程池執行了6次任務(wù)，恰好滿(mǎn)足maximumPoolSize+workQueue容量=并發(fā)執行任務(wù)數。輸出結果如下：

大家好，我是線(xiàn)程：1
大家好，我是線(xiàn)程：2
大家好，我是線(xiàn)程：5
大家好，我是線(xiàn)程：6
線(xiàn)程：1運行完畢
大家好，我是線(xiàn)程：3
線(xiàn)程：2運行完畢
大家好，我是線(xiàn)程：4
線(xiàn)程：5運行完畢
線(xiàn)程：6運行完畢
線(xiàn)程：3運行完畢
線(xiàn)程：4運行完畢

這段輸出看似沒(méi)有規律，其實(shí)這里輸出完全是由線(xiàn)程池控制的；下面就來(lái)分行解析輸出：

大家好，我是線(xiàn)程：1
大家好，我是線(xiàn)程：2
大家好，我是線(xiàn)程：5
大家好，我是線(xiàn)程：6

1.全新線(xiàn)程池被創(chuàng )建后，有Runnable或CallBack接口的實(shí)現被提交給線(xiàn)程池執行；線(xiàn)程池的corePoolSize=2，此時(shí)前兩個(gè)任務(wù)提交后就立即執行，便輸出了線(xiàn)程1 線(xiàn)程2；

2.此時(shí)仍繼續向線(xiàn)程池提交任務(wù)，線(xiàn)程池中workQueue容量=2，被加入的任務(wù)存放到任務(wù)隊列中，即把線(xiàn)程3 線(xiàn)程4存放到了任務(wù)隊列中；

3.任務(wù)隊列充滿(mǎn)后，仍繼續向線(xiàn)程池提交任務(wù)，線(xiàn)程池的maximumPoolSize=4，除開(kāi)核心線(xiàn)程數2個(gè)外還允許創(chuàng )建4-2個(gè)線(xiàn)程來(lái)執行任務(wù)，便輸出了線(xiàn)程5 線(xiàn)程6

線(xiàn)程：1運行完畢
大家好，我是線(xiàn)程：3
線(xiàn)程：2運行完畢
大家好，我是線(xiàn)程：4

1.線(xiàn)程：1運行完畢：表示第一個(gè)線(xiàn)程任務(wù)執行完畢了

2.大家好，我是線(xiàn)程：3：線(xiàn)程1運行完畢后，此時(shí)線(xiàn)程池中有一個(gè)空閑的線(xiàn)程，第一個(gè)進(jìn)入任務(wù)隊列中的任務(wù)第一個(gè)交給線(xiàn)程處理

3.線(xiàn)程：2運行完畢 大家好，我是線(xiàn)程：4 ：和上面線(xiàn)程執行完畢，任務(wù)對列中任務(wù)執行一致

線(xiàn)程：5運行完畢
線(xiàn)程：6運行完畢
線(xiàn)程：3運行完畢
線(xiàn)程：4運行完畢

因為每一個(gè)任務(wù)的執行時(shí)間控制的是一樣的，此時(shí)輸出的內容便是先被線(xiàn)程池執行的任務(wù)先執行完畢。

四、總結

線(xiàn)程池剛被創(chuàng )建時(shí)，只是向系統申請一個(gè)用于執行線(xiàn)程隊列和管理線(xiàn)程池的資源。在調用execute()添加一個(gè)任務(wù)時(shí)，線(xiàn)程池會(huì )按照以下流程執行任務(wù)：

正在運行的線(xiàn)程數量a:a<corePoolSize，線(xiàn)程池立即創(chuàng )建線(xiàn)程并執行任務(wù)；若此時(shí)a=corePoolSize，則任務(wù)被存放到workQueue任務(wù)隊列中，直到任務(wù)隊列被充滿(mǎn)

任務(wù)隊列workQueue已充滿(mǎn)且正在運行的線(xiàn)程數a:a<maximumPoolSize，線(xiàn)程池立即創(chuàng )建非核心線(xiàn)程并執行任務(wù)；若有任務(wù)執行完畢，該任務(wù)將被線(xiàn)程池隊列中移除，線(xiàn)程池從隊列中取先入隊的任務(wù)執行；當線(xiàn)程處于空閑狀態(tài)的時(shí)間超過(guò)keepAliveTime時(shí)間時(shí)，正在運行的線(xiàn)程數acorePoolSize<a，線(xiàn)程池停止空閑的線(xiàn)程。線(xiàn)程池將任務(wù)執行完畢后，線(xiàn)程池會(huì )收縮到corePoolSize大小

任務(wù)隊列workQueue已充滿(mǎn)且正在運行的線(xiàn)程數a:a=maximumPoolSize，線(xiàn)程池拒絕執行該任務(wù)并拋出RejectExecutionException異常

到此這篇關(guān)于淺談Java ThreadPoolExecutor的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java ThreadPoolExecutor內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！