java多線程(四)-自定義線程池

當我們使用 線程池的時候,可以使用 newCachedThreadPool()或者 newFixedThreadPool(int)等方法,其實我們深入到這些方法裏面,就可以看到它們的是實現方式是這樣的。

1 public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
2         return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
3                                       60L, TimeUnit.SECONDS,
4                                       new SynchronousQueue<Runnable>());
5 }
1   public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
2         return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
3                                       0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
4                                       new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
5  }

 

包括其他幾種不同類型的線程池,其實都是通過 ThreadPoolExecutor這個核心類來創建的,如果我們要自定義線程池,那麼也是通過這個類來實現的。

 

該類有四個構造方法,查看源碼可以看到,頭三個構造方法,其實都是調用的第四個構造方法,所以我們就解釋一下第四個構造方法的參數含義。

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

 

corePoolSize:核心線程池的大小,在線程池被創建之後,其實裏面是沒有線程的。(當然,調用prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法會預創建線程,而不用等着任務的到來)。當有任務進來的時候,纔會創建線程。當線程池中的線程數量達到corePoolSize之後,就把任務放到 緩存隊列當中。(就是 workQueue)。

maximumPoolSize:最大線程數量是多少。它標誌着這個線程池的最大線程數量。如果沒有最大數量,當創建的線程數量達到了 某個極限值,到最後內存肯定就爆掉了。
keepAliveTime:當線程沒有任務時,最多保持的時間,超過這個時間就被終止了。默認情況下,只有 線程池中線程數量 大於  corePoolSize時,keepAliveTime值纔會起作用。也就說說,只有在線程池線程數量超出corePoolSize了。我們纔會把超時的空閒線程給停止掉。否則就保持線程池中有 corePoolSize 個線程就可以了。


Unit:參數keepAliveTime的時間單位,就是 TimeUnit類當中的幾個屬性。
如下圖:

 

workQueue:用來存儲待執行任務的隊列,不同的線程池它的隊列實現方式不同(因爲這關係到排隊策略的問題)比如有以下幾種
        ArrayBlockingQueue:基於數組的隊列,創建時需要指定大小。
        LinkedBlockingQueue:基於鏈表的隊列,如果沒有指定大小,則默認值是 Integer.MAX_VALUE。(newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor使用的就是這種隊列)。
       SynchronousQueue:這種隊列比較特殊,因爲不排隊就直接創建新線程把任務提交了。(newCachedThreadPool使用的就是這種隊列)。

threadFactory:線程工廠,用來創建線程。

Handler:拒絕執行任務時的策略,一般來講有以下四種策略,
       (1) ThreadPoolExecutor.AbortPolicy  丟棄任務,並拋出 RejectedExecutionException 異常。
       (2) ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:該任務被線程池拒絕,由調用 execute方法的線程執行該任務。
       (3) ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy : 拋棄隊列最前面的任務,然後重新嘗試執行任務。
       (4) ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy,丟棄任務,不過也不拋出異常。

 

 

看一個demo ,示例代碼地址:src/thread_runnable/CustomThreadPool.java

複製代碼
 1 class CustomTask implements Runnable{
 2     private  int id;
 3     public CustomTask(int id) {
 4         this.id = id;
 5     }
 6 
 7     @Override
 8     public void run() {
 9         // TODO Auto-generated method stub
10         System.out.println("#" + id + "   threadId=" + Thread.currentThread().getName() );
11         try {
12             TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
13         }catch(InterruptedException e){
14             e.printStackTrace();
15         }
16     }
17     
18 }
19 
20 public class CustomThreadPool {
21     public static void main(String[] args) {
22         // TODO Auto-generated method stub
23             BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
24             ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 60, TimeUnit.MICROSECONDS, queue);
25             
26             for (int i=0; i<7; i++){
27                 Runnable task = new CustomTask(i);
28                 pool.execute(task);
29             }
30             
31             pool.shutdown();
32     }
33 
34 }
複製代碼

 


輸出結果: 

 

 

從這個例子,可以看出,雖然我們有7個任務,但是實際上,只有三個線程在運行。
那麼當我們提交任務給線程池之後,它的處理策略是什麼呢?

 

 

(1),如果當前線程池線程數目小於 corePoolSize(核心池還沒滿呢),那麼就創建一個新線程去處理任務。
(2),如果核心池已經滿了,來了一個新的任務後,會嘗試將其添加到任務隊列中,如果成功,則等待空閒線程將其從隊列中取出並且執行,如果隊列已經滿了,則繼續下一步。
(3),此時,如果線程池線程數量 小於 maximumPoolSize,則創建一個新線程執行任務,否則,那就說明線程池到了最大飽和能力了,沒辦法再處理了,此時就按照拒絕策略來處理。(就是構造函數當中的Handler對象)。

(4),如果線程池的線程數量大於corePoolSize,則當某個線程的空閒時間超過了keepAliveTime,那麼這個線程就要被銷燬了,直到線程池中線程數量不大於corePoolSize爲止。

 

 

舉個通俗易懂的例子,公司要設立一個項目組來處理某些任務,hr部門給的人員編制是10個人(corePoolSize)。同時給他們專門設置了一間有15個座位(maximumPoolSize)的辦公室。最開始的時候來了一個任務,就招聘一個人。就這樣,一個一個的招聘,招滿了十個人,不斷有新的任務安排給這個項目組,每個人也在不停的接任務幹活。不過後來任務越來越多,十個人無法處理完了。其他的任務就只能在走廊外面排隊了。後來任務越來越多,走廊的排隊隊伍也擠不下。然後只好找找一些臨時工來幫助完成任務。因爲辦公室只有15個座位,所以它們最多也就只能找5個臨時工。可是任務依舊越來越多,根本處理不完,那沒辦法,這個項目組只好拒絕再接新任務。(拒絕的方式就是 Handler),最後任務漸漸的少了,大家都比較清閒了。所以就決定看大家表現,誰表現不好,誰就被清理出這個辦公室(空閒時間超過 keepAliveTime),直到 辦公室只剩下10個人(corePoolSize),維持固定的人員編制爲止。


關於線程池,ThreadPoolExecutor還提供了一些需要注意的方法:

(1) shutdown(),平滑的關閉線程池。(如果還有未執行完的任務,就等待它們執行完)。
(2) shutdownNow()。簡單粗暴的關閉線程池。(沒有執行完的任務也直接關閉)。
(3) setCorePoolSize()。設置/更改核心池的大小。
(4) setMaximumPoolSize(),設置/更改線程池中最大線程的數量限制。

 

 

這幾篇java多線程文章的demo代碼下載地址 http://download.csdn.net/detail/yaowen369/9786452

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