Java线程池和阻塞队列
2017-02-20 10:05
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Java提供了自己的线程池。每次只执行指定数量的线程,java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 就是这样的线程池。
参数介绍:
corePoolSize 核心线程数,指保留的线程池大小(不超过maximumPoolSize值时,线程池中最多有corePo
4000
olSize 个线程工作)。
maximumPoolSize 指的是线程池的最大大小(线程池中最大有corePoolSize 个线程可运行)。
keepAliveTime 指的是空闲线程结束的超时时间(当一个线程不工作时,过keepAliveTime 长时间将停止该线程)。
unit 是一个枚举,表示 keepAliveTime 的单位(有NANOSECONDS, MICROSECONDS, MILLISECONDS, SECONDS, MINUTES, HOURS, DAYS,7个可选值)。
workQueue 表示存放任务的队列(存放需要被线程池执行的线程队列)。
handler 拒绝策略(添加任务失败后如何处理该任务).
线程池刚创建时,里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过,就算队列里面有任务,线程池也不会马上执行它们。
当调用 execute() 方法添加一个任务时,线程池会做如下判断:
a. 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize,那么马上创建线程运行这个任务;
b. 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize,那么将这个任务放入队列。
c. 如果这时候队列满了,而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize,那么还是要创建线程运行这个任务;
d. 如果队列满了,而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize,那么线程池会抛出异常,告诉调用者“我不能再接受任务了”。
当一个线程完成任务时,它会从队列中取下一个任务来执行。
这个过程说明,并不是先加入任务就一定会先执行。假设队列大小为 4,corePoolSize为2,maximumPoolSize为6,那么当加入15个任务时,执行的顺序类似这样:首先执行任务 1、2,然后任务3~6被放入队列。这时候队列满了,任务7、8、9、10 会被马上执行,而任务 11~15 则会抛出异常。最终顺序是:1、2、7、8、9、10、3、4、5、6。当然这个过程是针对指定大小的
可见,线程队列最大为7,共执行了10个线线程。因为是从线程池里运行的线程,所以虽然将线程的名称设为”TestThread”.concat(“”+i),但输出后还是变成了pool-1-thread-x。
因为线程池的总大小为6,最大运行的为3,阻塞队列为5,所以容纳最多其实是11。编号1,2,3的马上执行,然后4,5,6,7,8进阻塞队列。9,10,11的立马运行。12就抛异常了。
那么线程池的排除策略是什么样呢,一般按如下规律执行:
A. 如果运行的线程少于 corePoolSize,则 Executor 始终首选添加新的线程,而不进行排队。
B. 如果运行的线程等于或多于 corePoolSize,则 Executor 始终首选将请求加入队列,而不添加新的线程。
C. 如果无法将请求加入队列,则创建新的线程,除非创建此线程超出 maximumPoolSize,在这种情况下,任务将被拒绝。
线程池能包含的最大线程数 = 可立即运行的最大线程数 + 线程队列大小 (一部分立即运行,一部分装队列里等待)
核心线程数可理解为建议值,即建议使用的线程数,或者依据CPU核数
add,offer,put三种添加线程到队列的方法只在队列满的时候有区别,add为抛异常,offer返回boolean值,put直到添加成功为止。
5.同理remove,poll, take三种移除队列中线程的方法只在队列为空的时候有区别, remove为抛异常,poll为返回boolean值, take等待直到有线程可以被移除。
记在这里做为学习的过程,以后偶尔有空翻起来容易。
ThreadPoolExecutor
参数介绍:
corePoolSize 核心线程数,指保留的线程池大小(不超过maximumPoolSize值时,线程池中最多有corePo
4000
olSize 个线程工作)。
maximumPoolSize 指的是线程池的最大大小(线程池中最大有corePoolSize 个线程可运行)。
keepAliveTime 指的是空闲线程结束的超时时间(当一个线程不工作时,过keepAliveTime 长时间将停止该线程)。
unit 是一个枚举,表示 keepAliveTime 的单位(有NANOSECONDS, MICROSECONDS, MILLISECONDS, SECONDS, MINUTES, HOURS, DAYS,7个可选值)。
workQueue 表示存放任务的队列(存放需要被线程池执行的线程队列)。
handler 拒绝策略(添加任务失败后如何处理该任务).
线程池刚创建时,里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过,就算队列里面有任务,线程池也不会马上执行它们。
当调用 execute() 方法添加一个任务时,线程池会做如下判断:
a. 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize,那么马上创建线程运行这个任务;
b. 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize,那么将这个任务放入队列。
c. 如果这时候队列满了,而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize,那么还是要创建线程运行这个任务;
d. 如果队列满了,而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize,那么线程池会抛出异常,告诉调用者“我不能再接受任务了”。
当一个线程完成任务时,它会从队列中取下一个任务来执行。
这个过程说明,并不是先加入任务就一定会先执行。假设队列大小为 4,corePoolSize为2,maximumPoolSize为6,那么当加入15个任务时,执行的顺序类似这样:首先执行任务 1、2,然后任务3~6被放入队列。这时候队列满了,任务7、8、9、10 会被马上执行,而任务 11~15 则会抛出异常。最终顺序是:1、2、7、8、9、10、3、4、5、6。当然这个过程是针对指定大小的
ArrayBlockingQueue<Runnable>来说,如果是
LinkedBlockingQueue<Runnable>,因为该队列无大小限制,所以不存在上述问题。
LinkedBlockingQueue<Runnable>
队列
package TestBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class ThreadPoolTest implements Runnable { @Override public void run() { synchronized (this) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingDeque<Runnable>(); ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.DAYS, queue); for (int i = 0; i < 10; i++) { executor.execute(new Thread(new ThreadPoolTest(), "TestThread" .concat("" + i))); int threadSize = queue.size(); System.out.println("线程队列大小为-->" + threadSize); } executor.shutdown(); } }
执行效果图
可见,线程队列最大为7,共执行了10个线线程。因为是从线程池里运行的线程,所以虽然将线程的名称设为”TestThread”.concat(“”+i),但输出后还是变成了pool-1-thread-x。
ArrayBlockingQueue<Runnable>(5)
队列
package TestBlockingQueue; import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class ThreadPoolTest implements Runnable { @Override public void run() { synchronized (this) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { // BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingDeque<Runnable>(); BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5); ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.DAYS, queue); for (int i = 0; i < 12; i++) { executor.execute(new Thread(new ThreadPoolTest(), "TestThread" .concat("" + i))); int threadSize = queue.size(); System.out.println("线程队列大小为-->" + threadSize); } executor.shutdown(); } }
运行效果图
因为线程池的总大小为6,最大运行的为3,阻塞队列为5,所以容纳最多其实是11。编号1,2,3的马上执行,然后4,5,6,7,8进阻塞队列。9,10,11的立马运行。12就抛异常了。
关于加线程
没有执行完,线程队列一直处于满的状态,直到某个线程执行完,队列有空位,新线程才加进去,没空位之前一直阻塞(即等待),我能加进去为止。那么线程池的排除策略是什么样呢,一般按如下规律执行:
A. 如果运行的线程少于 corePoolSize,则 Executor 始终首选添加新的线程,而不进行排队。
B. 如果运行的线程等于或多于 corePoolSize,则 Executor 始终首选将请求加入队列,而不添加新的线程。
C. 如果无法将请求加入队列,则创建新的线程,除非创建此线程超出 maximumPoolSize,在这种情况下,任务将被拒绝。
总结:
线程池可立即运行的最大线程数 即maximumPoolSize 参数。线程池能包含的最大线程数 = 可立即运行的最大线程数 + 线程队列大小 (一部分立即运行,一部分装队列里等待)
核心线程数可理解为建议值,即建议使用的线程数,或者依据CPU核数
add,offer,put三种添加线程到队列的方法只在队列满的时候有区别,add为抛异常,offer返回boolean值,put直到添加成功为止。
5.同理remove,poll, take三种移除队列中线程的方法只在队列为空的时候有区别, remove为抛异常,poll为返回boolean值, take等待直到有线程可以被移除。
看看下面这张表就清楚了:
- | 抛出异常 | 特殊值 | 阻塞 | 超时 |
---|---|---|---|---|
插入 | add(e) | offer(e) | put(e) | offer(e, time, unit) |
移除 | remove() | poll() | take() | poll(time, unit) |
检查 | element() | peek() | 不可用 | 不可用 |
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