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Java如何手动创建线程池

2022-08-26 09:41:50 作者：記憶的深藍

这篇文章主要介绍了Java如何手动创建线程池，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教

如何手动创建线程池

jdk提供了一个通过ThreadPoolExecutor创建一个线程池的类

构造器

使用给定的参数和默认的饱和策略、默认的工厂方法创建线程池

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, 
int maximumPoolSize, 
long keepAliveTime, 
TimeUnit unit, 
BlockingQueue<Runnable> workQueue)

使用给定的参数和默认的工厂方法创建线程池

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

使用给定的参数和默认的饱和策略（AbortPolicy）创建线程池

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, 
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
BlockingQueue<Runnable> workQueue, 
ThreadFactory threadFactory)

使用指定的参数创建线程池

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

参数说明

corePoolSize 线程池的基本大小, 当提交一个任务到线程池的时候，线程池会创建一个线程来执行任务，即使当前线程池已经存在空闲线程，仍然会创建一个线程，等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。如果调用线程池的prestartAllCoreThreads()方法，线程池会提前创建并启动所有的基本线程。
maximumPoolSizeSize 线程池最大数量，线程池允许创建的最大线程数，如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是，如果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果。
keepAliveTime 线程活动保持时间，线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间，所以，如果任务很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大时间，提高线程的利用率。
unit 线程活动保持时间的单位，可选择的单位有时分秒等等。
workQueue 任务队列。用来暂时保存任务的工作队列
threadFactory 用于创建线程的工厂

队列

ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按照FIFO（先进先出）原则对元素进行排序
DelayQueue
LinkedBlockingDeque
LinkedBlockingQueue：是一个基于链表结构的有界阻塞队列，此队列按照FIFO排序元素，吞吐量高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool(n)使用了此队列
LinkedTransferQueue
PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列
SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等待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，吞吐量要高于LinkedBlockingQueue，静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool()使用了此队列

饱和策略

当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和的状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：直接抛出异常
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：只用调用这所在的线程来运行任务
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：不处理，丢弃掉

示例

public class ThreadPool {
    /**
     * 线程池的基本大小
     */
    static int corePoolSize = 10;
    /**
     * 线程池最大数量
     */
    static int maximumPoolSizeSize = 100;
    /**
     * 线程活动保持时间
     */
    static long keepAliveTime = 1;
    /**
     * 任务队列
     */
    static ArrayBlockingQueue workQueue = new ArrayBlockingQueue(10);
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                corePoolSize,
                maximumPoolSizeSize,
                keepAliveTime,
                TimeUnit.SECONDS,
                workQueue,
                new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("XX-task-%d").build());
        //提交一个任务
        executor.execute(() -> System.out.println("ok"));
    }
}

源码分析

任务执行

public void execute(Runnable command) {
        if (command == null)
            throw new NullPointerException();
        /*
         * Proceed in 3 steps:
         *
         * 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to
         * start a new thread with the given command as its first
         * task.  The call to addWorker atomically checks runState and
         * workerCount, and so prevents false alarms that would add
         * threads when it shouldn't, by returning false.
         *
         * 2. If a task can be successfully queued, then we still need
         * to double-check whether we should have added a thread
         * (because existing ones died since last checking) or that
         * the pool shut down since entry into this method. So we
         * recheck state and if necessary roll back the enqueuing if
         * stopped, or start a new thread if there are none.
         *
         * 3. If we cannot queue task, then we try to add a new
         * thread.  If it fails, we know we are shut down or saturated
         * and so reject the task.
         */
        int c = ctl.get();
        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
            if (addWorker(command, true))
                return;
            c = ctl.get();
        }
        if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
            int recheck = ctl.get();
            if (! isRunning(recheck) && remove(command))
                reject(command);
            else if (workerCountOf(recheck) == 0)
                addWorker(null, false);
        }
        else if (!addWorker(command, false))
            reject(command);
    }

参考文档

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/concurrent/ThreadPoolExecutor.html

线程池工具类

实现线程的三种方式

1.继承 Thread 类

2.实现Runnable 接口

3.实现 Callbale接口和Future接口实现

4.三种方式比较：

继承Thread 类编程简单，可扩展性差。

实现接口方式可扩展性高，编程复杂。

使用ThreadPoolExecutor编写线程池工具类

1.线程创建方式，实例化贤臣池时，创建核心线程，

2.当任务大于核心线程时将进入阻塞队列

3.当阻塞队列满时，任务没有超过最大线程时创建新的线程

4.当任务 > 最大线程数+阻塞队列时，执行拒绝策略。

public class ThreadPoolUtils {
    public static ThreadPoolExecutor pool=null;
    // 无响应执行
    public static void execute(Runnable runnable){
        getThreadPool().execute(runnable);
    }
    // 有响应执行
    public static<T> Future<T> submit(Callable<T> callable){
        return getThreadPool().submit(callable);
    }
    // 创造线程池
    private static synchronized ThreadPoolExecutor getThreadPool(){
        if(pool==null){
            // 获取处理器数量
            int cpuNum = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
            // 根据cpu数量,计算出合理的线程并发数
            // 最佳线程数目 = （（线程等待时间+线程CPU时间）/线程CPU时间 ）* CPU数目
            int maximumPoolSize = cpuNum * 2 + 1;
            // 七个参数
            // 1. 核心线程数
            // 2. 最大线程数
            // 3. 空闲线程最大存活时间
            // 4. 时间单位
            // 5. 阻塞队列
            // 6. 创建线程工厂
            // 7. 拒绝策略
            pool=new ThreadPoolExecutor(maximumPoolSize-1,
            maximumPoolSize,
            5,
            TimeUnit.SECONDS,
            new ArrayBlockingQueue<>(50),
            Executors.defaultThreadFactory(),
            new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        }
        return pool;
    }
}

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。