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Java多线程ThreadPoolExecutor详解

2022-08-12 14:41:59 作者：七国的天下，我要九十九

这篇文章主要介绍了Java多线程ThreadPoolExecutor详解，文章围绕主题展开详细的内容介绍，具有一定的参考价值，需要的小伙伴可以参考一下

前言：

根据ThreadPoolExecutor的构造方法,JDK提供了很多工厂方法来创建各种用途的线程池.

1 newFixedThreadPool

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
 return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
 new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

说明:

核心线程数 == 最大线程数（没有救急线程被创建），因此也无需超时时间
阻塞队列是无界的，可以放任意数量的任务(最大为Integer.MAX_VALUE)

适用于 任务量一已知,相对耗时的任务

2 newCachedThreadPool

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
 return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
 60L, TimeUnit.SECONDS,
 new SynchronousQueue<Runnable>());
}

说明:

核心线程数是 0，最大线程数是 Integer.MAX_VALUE，救急线程的空闲生存时间是 60s
- 全部都是救急线程（60s 后可以回收）
- 救急线程可以无限创建(最大是Integer.MAX_VALUE)
队列采用了 SynchronousQueue 实现特点是，它没有容量，没有线程来取是放不进去的（一手交钱、一手交货）

如下案例:

SynchronousQueue<Integer> integers = new SynchronousQueue<>();
new Thread(() -> {
     try {
         log.debug("putting {} ", 1);
         integers.put(1);
         log.debug("{} putted...", 1);
         log.debug("putting...{} ", 2);
         integers.put(2);
         log.debug("{} putted...", 2);
     } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
     }
},"t1").start();
sleep(1);
new Thread(() -> {
     try {
         log.debug("taking {}", 1);
         integers.take();
     } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
     }
},"t2").start();
sleep(1);
new Thread(() -> {
     try {
         log.debug("taking {}", 2);
         integers.take();
     } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
     }
},"t3").start();
/*
运行结果:
11:48:15.500 c.TestSynchronousQueue [t1] - putting 1 
11:48:16.500 c.TestSynchronousQueue [t2] - taking 1 
11:48:16.500 c.TestSynchronousQueue [t1] - 1 putted... 
11:48:16.500 c.TestSynchronousQueue [t1] - putting...2 
11:48:17.502 c.TestSynchronousQueue [t3] - taking 2 
11:48:17.503 c.TestSynchronousQueue [t1] - 2 putted... 
*/

整个线程池表现为线程数会根据任务量不断增长，没有上限，当任务执行完毕，空闲 1分钟后释放线程。

适用于 任务数比较密集，但每个任务执行时间较短的情况

3 newSingleThreadExecutor

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
 return new FinalizableDelegatedExecutorService
 (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
 new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

希望多个任务排队执行。线程数固定为 1，任务数多于 1 时，会放入无界队列排队。任务执行完毕，这唯一的线程也不会被释放.

与其他线程区别:

自己创建一个单线程串行执行任务，如果任务执行失败而终止那么没有任何补救措施，而线程池还会新建一个线程，保证池的正常工作
Executors.newSingleThreadExecutor() 线程个数始终为1，不能修改
- FinalizableDelegatedExecutorService 应用的是装饰器模式，只对外暴露了 ExecutorService 接口，因此不能调用 ThreadPoolExecutor 中特有的方法.
Executors.newFixedThreadPool(1) 初始时为1，以后还可以修改
- 对外暴露的是 ThreadPoolExecutor 对象，可以强转后调用 setCorePoolSize 等方法进行修改

4 提交任务

// 执行任务
void execute(Runnable command);
// 提交任务 task，用返回值 Future 获得任务执行结果
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
// 提交 tasks 中所有任务
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
 throws InterruptedException;
// 提交 tasks 中所有任务，带超时时间
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
 long timeout, TimeUnit unit)
 throws InterruptedException;
// 提交 tasks 中所有任务，哪个任务先成功执行完毕，返回此任务执行结果，其它任务取消
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
 throws InterruptedException, ExecutionException;

// 提交 tasks 中所有任务，哪个任务先成功执行完毕，返回此任务执行结果，其它任务取消，带超时时间
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
 long timeout, TimeUnit unit)
 throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;

上述都是提供的提交任务的方法,根据不同的业务场景需求,选择对应的提交方法.

5 关闭线程池

shutdown

/*
线程池状态变为 SHUTDOWN
- 不会接收新任务
- 但已提交任务会执行完
- 此方法不会阻塞调用线程的执行
*/
void shutdown();

public void shutdown() {
     final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
     mainLock.lock();
     try {
     checkShutdownAccess();
     // 修改线程池状态
     advanceRunState(SHUTDOWN);
     // 仅会打断空闲线程
     interruptIdleWorkers();
     onShutdown(); // 扩展点 ScheduledThreadPoolExecutor
     } finally {
     mainLock.unlock();
     }
     // 尝试终结(没有运行的线程可以立刻终结，如果还有运行的线程也不会等)
     tryTerminate();
}

shutdownNow

/*
线程池状态变为 STOP
- 不会接收新任务
- 会将队列中的任务返回
- 并用 interrupt 的方式中断正在执行的任务
*/
List<Runnable> shutdownNow();

public List<Runnable> shutdownNow() {
     List<Runnable> tasks;
     final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
     mainLock.lock();
     try {
     checkShutdownAccess();
     // 修改线程池状态
     advanceRunState(STOP);
     // 打断所有线程
     interruptWorkers();
     // 获取队列中剩余任务
     tasks = drainQueue();
     } finally {
     mainLock.unlock();
     }
     // 尝试终结
     tryTerminate();
     return tasks;
}

其他打断方法

// 不在 RUNNING 状态的线程池，此方法就返回 true
boolean isShutdown();
// 线程池状态是否是 TERMINATED
boolean isTerminated();
// 调用 shutdown 后，由于调用线程并不会等待所有任务运行结束，因此如果它想在线程池 TERMINATED 后做些事
情，可以利用此方法等待
boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

到此这篇关于Java多线程ThreadPoolExecutor详解的文章就介绍到这了,更多相关Java ThreadPoolExecutor内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！