線程複用：線程池

線程複用：線程池

爲了避免系統頻繁地創建和銷燬線程，我們可以讓創建的線程進行復用。線程池中，總有幾個活躍線程。當你需要使用線程時，可以從池中隨便獲取一個空閒線程，當工作完成時，線程不會關閉而是退回池中。

• JDK 提供的線程池工廠方法

  • newFixedThreadPool

    返回固定線程數量的線程池。

    當有一個新的任務提交時，線程池若有空閒線程，則立即執行。若沒有，則新的任務會被暫存到一個任務隊列中，待線程空閒時，便處理在任務隊列中的任務。

  • newSingleThreadExecutor

    返回只有一個線程的線程池。

    若多餘一個任務被提及，則保存到任務隊列中，線程空閒時按照先入先出的順序執行任務。

  • newCachedThreadPool

    返回一個可根據實際情況調整線程數量的線程池。

    線程池的線程數量不確定，但若有空閒線程可以複用，則會有限使用可複用的線程。若所有線程均在工作，又有新任務提交，則創建新的線程處理任務。當所有線程在任務執行完之後，將返回線程池進行復用。

  • newSingleThreadScheduledExecutor

    返回一個 ScheduledExecutorService 對象,線程池大小爲1。

    ScheduledExecutorService 接口在 ExecutorService 接口之上擴展了給定時間執行某任務的功能。

  • newScheduledThreadPool

    返回指定線程數量的 ScheduledExecutorService 對象。

• 線程池的內部實現

  JDK 提供的線程池工廠方法實質就是 ThreadPoolExecutor 的不同參數的不同實現

  public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler)

  corePoolSize : 指定線程池中的線程數量。

  maximumPoolSize ：指定線程池中的最大線程數量。

  keepAliveTime ：超過corePoolSize的空閒線程，在多長時間內，會被銷燬。

  unit ：keepAliveTime的單位。

  workQueue ：提交但未執行的任務隊列。

  • 直接提交的隊列

    該功能由 SynchronousQueue 對象提供，提交的任務不會被保存，而是直接提交給線程執行，如果沒有空閒的線程，則嘗試創建新的線程，如果已達到最大值則執行拒絕策略。

  • 有界的任務隊列

    由 ArrayblockingQueue 實現， ArrayblockingQueue 的構造函數需要帶一個容量參數（隊列最大容量）。當有新的任務時，如果線程池實際線程數小於 corePoolSize ，則優先創新新的線程，如果大於 corePoolSize ，則將任務加入等待隊列。

    若等待隊列已滿，則在總線程數不大於 maximumPoolSize 的前提下創建新的線程執行任務，否則則執行拒絕策略。因爲需要等待隊列滿纔會創建超出 corePoolSize 的線程，所以除非系統特別繁忙，否則核心線程數一般維持在 corePoolSize 。

  • 無界的任務隊列

    由 LinkedBlockingQueue 實現，和有界的任務隊列類似，只是等待隊列會一直擴張，如果任務的創建速度一直高於處理速度，則無界隊列會一直增長，直至耗盡內存。

  • 優先任務隊列

    由 PriorityBlockingQueue 實現，是一個特殊的無界隊列，會按照任務自身的優先級順序先後執行。

  threadFactory ：線程工廠，用於創建線程，一般默認。

  handler ：拒絕策略。當任務太多時如何拒絕任務。

  • AbortPolicy 策略

    直接拋出異常，阻止系統正常工作。

  • CallerRunsPolicy 策略

    只要線程池未關閉，該策略直接在調用者線程中，運行當前被丟棄的任務。這樣做不會真的丟棄任務，但是任務提交的線程性能可能會急劇下降。

  • DiscardPolicy 策略

    丟棄最老的一個請求（即將被執行的下一個任務），並嘗試再次提交當前任務。

  • DiscardOldestPolicy 策略

    直接丟棄無法處理的任務，不做任何處理。

• 線程池的數量

  Ncpu = CPU數量

  Ucup = CPU的使用率

  W/C = 等待時間與計算時間的比率

  最優池： Nthreads=Ncpu*Ncpu*（1+W/C）