java线程池原理
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2021-04-10 10:51
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为什么使用线程池？
1.降低资源消耗
通过重复利用创建好的线程,来降低我们创建和销毁线程的造成资源的消耗。
2.提高响应速度
任务执行后，直接通过已经创建好的线程执行，提高我们的响应速度。
3.提高线程的可管理性
线程资源和我们服务器的cpu资源息息相关，不能任意地无限制创建，不仅消耗我们系统资源，还会降低系统的响应速度。使用线程池可以统一监控、调度和调优。
线程池分类
Executor框架的最顶层实现是ThreadPoolExecutor类，Executors工厂类中提供了以下四种：
newScheduledThreadPool：定时任务线程池
newSingleThreadScheduledExecutor：只有一个线程的定时任务线程池
newFixedThreadPool：固定线程数量的线程池
newCachedThreadPool：可缓存的线程池
在实际项目使用过程中，一般不会使用自带的这几种创建方式，下面会将解具体原因。
线程池的核心参数
corePoolSize: 核心池的大小。当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中;
maximumPoolSize: 线程池最大线程数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；
keepAliveTime: 表示超出corePoolSize的线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止;
unit：参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性;
workQueue: 阻塞队列，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中，通常初始化时需要指定队列大小;
threadFactory: 创建线程的工厂，指定线程前缀，来识别不同业务所需的线程池，方便问题的排查；
handler:拒绝策略，当任务达到maximumPoolSize最大线程数量时，通过指定不同的拒绝策略，来对当前任务做具体的处理。内置了有4种策略：
AbortPolicy：直接拒绝，抛出异常；
CallerRunsPolicy：在主线程中直接执行任务的run方法；
DiscardOldestPolicy：阻塞队列中丢弃最老的未处理任务，然后执行任务；
DiscardPolicy：静默丢弃任务
整个流程
下图是线程池主要的4个流程，结合了线程池的具体源码。
线程池源码分析
new线程池时，初始化线程池参数：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
if (corePoolSize < 0 ||
maximumPoolSize <= 0 ||
maximumPoolSize < corePoolSize ||
keepAliveTime < 0)
throw new IllegalArgumentException();
if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
throw new NullPointerException();
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
}调用线程池的execute（）：
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
//1.小于核心线程池时，创建新的线程
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
//2.任务大于核心线程时，将任务放到阻塞队列中
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);
}
//3.大于最大线程时
else if (!addWorker(command, false))
//4.执行拒绝策略
reject(command);
}
Worker分析
将每个任务封住为Worker：
private final class Worker
extends AbstractQueuedSynchronizer
implements Runnable然后通过while循环获取阻塞队列中的任务， 调用task.run()就会执行我们具体的任务。
final void runWorker(Worker w) {
Thread wt = Thread.currentThread();
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
w.unlock(); // allow interrupts
boolean completedAbruptly = true;
try {
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
w.lock();
// If pool is stopping, ensure thread is interrupted;
// if not, ensure thread is not interrupted. This
// requires a recheck in second case to deal with
// shutdownNow race while clearing interrupt
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try {
beforeExecute(wt, task);
Throwable thrown = null;
try {
task.run();
} catch (RuntimeException x) {
thrown = x; throw x;
} catch (Error x) {
thrown = x; throw x;
} catch (Throwable x) {
thrown = x; throw new Error(x);
} finally {
afterExecute(task, thrown);
}
} finally {
task = null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
completedAbruptly = false;
} finally {
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}
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版权声明：本文为CSDN博主「darmi-大张」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：
https://blog.csdn.net/qq_28175019/article/details/115426872
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