【Java】线程池简介
种类
SingleThreadExecutor
只有一个线程的线程池,因此所有提交的任务是顺序执行。
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CachedThreadPool
线程池里有很多线程需要同时执行,老的可用线程将被新的任务触发重新执行,如果线程超过60s
内没执行,那么将被终止并从池中删除。
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
FixedThreadPool
拥有固定线程数的线程池,如果没有任务执行,那么线程会一直等待。
int cpuNums = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(cpuNums);
- 在构造函数中的参数是线程池的大小,你可以随意设置,也可以和cpu的核数量保持一致,获取cpu的核数量
int cpuNums = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
- 影响线程池中线程数量的因素主要有两个:
- 任务类型:如果任务是运算密集型的,那建议线程数量越少越好,因为运算密集型的任务需要长时间占用cpu,如果线程开的太多,那cpu在线程之间的切换也会越多,这样就影响任务执行的效率。如果任务是IO密集型的,那建议线程数量可以多开,这样有利于并发执行任务,提高任务执行效率。
- CPU数量
ScheduledThreadPool
用来调度即将执行的任务的线程池,可能不是直接执行,每隔多久执行一次... 策略型的。
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(8);
SingleThreadScheduledPool
只有一个线程,用来调度任务在指定时间执行。
ScheduledExecutorService singleThreadScheduledExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
总结
不应用线程池的缺点
有些开发者图省事,遇到需要多线程处理的地方,直接new Thread(...).start()
,对于一般场景是没问题的,但如果是在并发请求很高的情况下,就会有些隐患:
- 新建线程的开销。线程虽然比进程要轻量许多,但对于JVM来说,新建一个线程的代价还是挺大的,决不同于新建一个对象。
- 资源消耗量。没有一个池来限制线程的数量,会导致线程的数量直接取决于应用的并发量,这样有潜在的线程数据巨大的可能,那么资源消耗量将是巨大的。
- 稳定性。当线程数量超过系统资源所能承受的程度,稳定性就会成问题。
制定执行策略
在每个需要多线程处理的地方,不管并发量有多大,需要考虑线程的执行策略:
- 任务以什么顺序执行?
- 可以有多少个任务并发执行?
- 可以有多少个任务进入等待执行队列?
- 系统过载的时候,应该放弃哪些任务?如何通知到应用程序?
- 一个任务的执行前后应该做什么处理?
线程池的类型
不管是通过Executors创建线程池,还是通过Spring来管理,都得清楚知道有哪几种线程池。
其实,这些不同类型的线程池都是通过构建一个ThreadPoolExecutor
来完成的,所不同的是corePoolSize
,maximumPoolSize
,keepAliveTime
,unit
,workQueue
,threadFactory
这么几个参数。具体可以参见JDK
文档。
线程池饱和策略
由以上线程池类型可知,除了CachedThreadPool
其他线程池都有饱和的可能,当饱和以后就需要相应的策略处理请求线程的任务。比如,达到上限时通过ThreadPoolExecutor.setRejectedExecutionHandler
方法设置一个拒绝任务的策略,JDK
提供了AbortPolicy
、CallerRunsPolicy
、DiscardPolicy
、DiscardOldestPolicy
几种策略,具体差异可见JDK
文档。
线程无依赖性
多线程任务设计上尽量使得各任务是独立无依赖的,所谓依赖性可两个方面:
- 线程之间的依赖性。如果线程有依赖可能会造成死锁或饥饿。
- 调用者与线程的依赖性。调用者得监视线程的完成情况,影响可并发量。
当然,在有些业务里确实需要一定的依赖性,比如调用者需要得到线程完成后结果,传统的Thread是不便完成的,因为run()
方法无返回值,只能通过一些共享的变量来传递结果,但在Executor
框架里可以通过Future
和Callable
实现需要有返回值的任务,当然线程的异步性导致需要有相应机制来保证调用者能等待任务完成,关于Future
和Callable
的用法前文已讲解。
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