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Java线程池实现原理与技术,看这一篇就够了

发布时间:2019-04-02 13:29:40 所属栏目:优化 来源:程序员柯南
导读:01.无限制线程的缺点 多线程的软件设计方法确实可以最大限度地发挥多核处理器的计算能力,提高生产系统的吞吐量和性能。但是,若不加控制和管理的随意使用线程,对系统的性能反而会产生不利的影响。 一种最为简单的线程创建和回收的方法类似如下: newThre

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,按FIFO原则进行排序
  • LinkedBlockingQueue: 一个基于链表结构的阻塞队列,吞吐量高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Excutors.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,吞吐量高于LinkedBlockingQueue,静态工厂方法Excutors.newCachedThreadPool()使用了这个队列
  • PriorityBlockingQueue: 一个具有优先级的无限阻塞队列。

3.3 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还处理新提交的任务。它可以有如下四个选项:

  • AbortPolicy : 直接抛出异常,默认情况下采用这种策略
  • 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

更多的时候,我们应该通过实现RejectedExecutionHandler 接口来自定义策略,比如记录日志或持久化存储等。

3.4 submit()与execute()

可以使用execute和submit两个方法向线程池提交任务。

execute方法用于提交不需要返回值的任务,利用这种方式提交的任务无法得知是否正常执行

submit方法用于提交一个任务并带有返回值,这个方法将返回一个Future类型对象。可以通过这个返回对象判断任务是否执行成功,并且可以通过future.get()方法来获取返回值,get()方法会阻塞当前线程直到任务完成。

3.5 shutdown()与shutdownNow()

可以通过调用 shutdown() 或 shutdownNow() 方法来关闭线程池。它们的原理是遍历线程池中的工作线程,然后逐个调用线程的 interrupt 方法来中断线程,所以无法响应中断的任务可能永远无法停止。

这俩方法的区别是,shutdownNow() 首先将线程池的状态设置成STOP,然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程,并返回等待执行任务的列表,而 shutdown() 只是将线程池的状态设置成 SHUTDOWN 状态,然后中断所有没有正在执行任务的线程。

只要调用了这两个关闭方法的任意一个,isShutdown 方法就会返回 true。当所有的任务都已关闭了,才表示线程池关闭成功,这时调用 isTerminaced 方法会返回 true。

通常调用 shutdown() 方法来关闭线程池,如果任务不一定要执行完,则可以调用 shutdownNow() 方法。

3.6 合理配置线程池

要想合理地配置线程池,首先要分析任务特性

  • 任务的性质:CPU密集型任务、IO密集型任务和混合型任务。
  • 任务的优先级:高、中和低。
  • 任务的执行时间:长、中和短。
  • 任务的依赖性:是否依赖其他系统资源,如数据库连接。

性质不同的任务可以用不同规模的线程池分开处理。

CPU密集型任务应该配置尽可能少的线程,如配置N+1个线程,N位CPU的个数。

而IO密集型任务线程并不是一直在执行任务,则应配置尽可能多的线程,如2*N。

(编辑:孝感站长网)

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