java基础系列——线程池
一、线程池的创建
我们可以通过ThreadPoolExecutor来创建一个线程池。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)
创建一个线程池需要输入几个参数:
- corePoolSize(线程池的基本大小):当提交一个任务到线程池时,线程池会创建一个线程来执行任务,即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程,等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads方法,线程池会提前创建并启动所有基本线程。
- runnableTaskQueue(任务队列):用于保存等待执行的任务的阻塞队列。 可以选择以下几个阻塞队列。
- ArrayBlockingQueue:是一个基于数组结构的有界阻塞队列,此队列按 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。
- LinkedBlockingQueue:一个基于链表结构的阻塞队列,此队列按FIFO (先进先出) 排序元素,吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。
- SynchronousQueue:一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作,否则插入操作一直处于阻塞状态,吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue,静态工Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。
- PriorityBlockingQueue:一个具有优先级的无限阻塞队列。
- maximumPoolSize(线程池最大大小):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。
- ThreadFactory:用于设置创建线程的工厂,可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。
- RejectedExecutionHandler(饱和策略):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。这个策略默认情况下是AbortPolicy,表示无法处理新任务时抛出异常。以下是JDK1.5提供的四种策略。
- AbortPolicy:直接抛出异常。
- CallerRunsPolicy:只用调用者所在线程来运行任务。
- DiscardOldestPolicy:丢弃队列里最近的一个任务,并执行当前任务。
- DiscardPolicy:不处理,丢弃掉。 当然也可以根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。如记录日志或持久化不能处理的任务。
- keepAliveTime(线程活动保持时间):线程池的工作线程空闲后,保持存活的时间。所以如果任务很多,并且每个任务执行的时间比较短,可以调大这个时间,提高线程的利用率。
- TimeUnit(线程活动保持时间的单位):可选的单位有天(DAYS),小时(HOURS),分钟(MINUTES),毫秒(MILLISECONDS),微秒(MICROSECONDS, 千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS, 千分之一微秒)。
二、特定功能的线程池
Executors提供了一些静态工厂方法,可以方便创建ThreadPoolExecutor
1、 Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)
创建固定大小(nThreads,大小不能超过int的最大值)的线程池
//线程数量
int nThreads = 20;
//创建executor 服务
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(nThreads) ;
重载后的版本,需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。
ExecutorService executor = Executors. newFixedThreadPool(nThreads,threadFactory);
说明:创建固定大小(nThreads,大小不能超过int的最大值)的线程池,缓冲任务的队列为LinkedBlockingQueue,大小为整型的最大数,当使用此线程池时,在同执行的任务数量超过传入的线程池大小值后,将会放入LinkedBlockingQueue,在LinkedBlockingQueue中的任务需要等待线程空闲后再执行,如果放入LinkedBlockingQueue中的任务超过整型的最大数时,抛出RejectedExecutionException。
2、Executors.newSingleThreadExecutor()
创建大小为1的固定线程池。
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
重载后的版本,需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。
ExecutorService executor = Executors. newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory)
说明:创建大小为1的固定线程池,同时执行任务(task)的只有一个,其它的(任务)task都放在LinkedBlockingQueue中排队等待执行。
3、Executors.newCachedThreadPool();
创建corePoolSize为0,最大线程数为整型的最大数,线程keepAliveTime为1分钟,缓存任务的队列为SynchronousQueue的线程池。
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
当然也可以以下面的方式创建,重载后的版本,需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) ;
说明:使用时,放入线程池的task任务会复用线程或启动新线程来执行,注意事项:启动的线程数如果超过整型最大值后会抛出RejectedExecutionException异常,启动后的线程存活时间为一分钟。
4、Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize):
创建corePoolSize大小的线程池。
//线程数量
int corePoolSize= 20;
//创建executor 服务
ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize);
重载后的版本,需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。
ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize, threadFactory);
说明:线程keepAliveTime为0,缓存任务的队列为DelayedWorkQueue,注意不要超过整型的最大值。
三、常用方法介绍
1、submit
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);
将一个线程加入线程池并执行,同时可以返回一个Future对象,Future.get() 方法可以更方便的获得异常信息
2、execute
public void execute(Runnable command)
execute方法的作用与submit相同,只是没有返回值
3、invokeAll
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
long timeout, TimeUnit unit)
invokeAll方法的参数就是一组任务,并返回一组Future。这2个集合具有相同的结构。invokeAll会按照任务集合中的顺序将所有的Future添加到返回的集合中。只有当所有的任务都执行完毕时,或者调用线程被中断,又或者超出指定时限时,invokeAll方法才会返回。当invokeAll返回之后每个任务要么返回,要么取消,此时客户端可以调用get/isCancelled来判断具体是什么情况。
4、invokeAny
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
long timeout, TimeUnit unit)
执行给定的任务,如果某个任务已成功完成(也就是未抛出异常),则返回其结果。
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