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线程池ThreadPoolExecutor使用简介与方法实例

一、简介

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线程池类为 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，常用构造方法为：

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, 
long keepAliveTime, TimeUnit unit, 
BlockingQueue workQueue, 
RejectedExecutionHandler handler)
  • corePoolSize： 线程池维护线程的最少数量
  • maximumPoolSize：线程池维护线程的最大数量
  • keepAliveTime： 线程池维护线程所允许的空闲时间
  • unit： 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
  • workQueue： 线程池所使用的缓冲队列
  • handler： 线程池对拒绝任务的处理策略

一个任务通过 execute(Runnable)方法被添加到线程池，任务就是一个 Runnable类型的对象，任务的执行方法就是 Runnable类型对象的run()方法。

当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时：

  • 如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
  • 如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
  • 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
  • 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。

也就是：处理任务的优先级为：

核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。

当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。

unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性：

NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。

workQueue我常用的是：java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue

handler有四个选择：

  • ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() 抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
  • ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() 重试添加当前的任务，他会自动重复调用execute()方法
  • ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy() 抛弃旧的任务
  • ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy() 抛弃当前的任务

二、一般用法举例

package demo;
import java.io.Serializable;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class TestThreadPool2
{
  private static int produceTaskSleepTime = 2;
  private static int produceTaskMaxNumber = 10;
  public static void main(String[] args)
  {
    // 构造一个线程池
    ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue(3),
        new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
    for (int i = 1; i <= produceTaskMaxNumber; i++)
    {
      try
      {
        // 产生一个任务，并将其加入到线程池
        String task = "task@ " + i;
        System.out.println("put " + task);
        threadPool.execute(new ThreadPoolTask(task));
        // 便于观察，等待一段时间
        Thread.sleep(produceTaskSleepTime);
      }
      catch (Exception e)
      {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
}
/**
 * 线程池执行的任务
 */
class ThreadPoolTask implements Runnable, Serializable
{
  private static final long serialVersionUID = 0;
  private static int consumeTaskSleepTime = 2000;
  // 保存任务所需要的数据
  private Object threadPoolTaskData;
  ThreadPoolTask(Object tasks)
  {
    this.threadPoolTaskData = tasks;
  }
  public void run()
  {
    // 处理一个任务，这里的处理方式太简单了，仅仅是一个打印语句
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("start .." + threadPoolTaskData);
    try
    {
      // //便于观察，等待一段时间
      Thread.sleep(consumeTaskSleepTime);
    }
    catch (Exception e)
    {
      e.printStackTrace();
    }
    threadPoolTaskData = null;
  }
  public Object getTask()
  {
    return this.threadPoolTaskData;
  }
}

说明：

1、在这段程序中，一个任务就是一个Runnable类型的对象，也就是一个ThreadPoolTask类型的对象。

2、一般来说任务除了处理方式外，还需要处理的数据，处理的数据通过构造方法传给任务。

3、在这段程序中，main()方法相当于一个残忍的领导，他派发出许多任务，丢给一个叫 threadPool的任劳任怨的小组来做。

这个小组里面队员至少有两个，如果他们两个忙不过来，任务就被放到任务列表里面。

如果积压的任务过多，多到任务列表都装不下(超过3个)的时候，就雇佣新的队员来帮忙。但是基于成本的考虑，不能雇佣太多的队员，至多只能雇佣 4个。

如果四个队员都在忙时，再有新的任务，这个小组就处理不了了，任务就会被通过一种策略来处理，我们的处理方式是不停的派发，直到接受这个任务为止(更残忍！呵呵)。

因为队员工作是需要成本的，如果工作很闲，闲到 3SECONDS都没有新的任务了，那么有的队员就会被解雇了，但是，为了小组的正常运转，即使工作再闲，小组的队员也不能少于两个。

4、通过调整 produceTaskSleepTime和 consumeTaskSleepTime的大小来实现对派发任务和处理任务的速度的控制，改变这两个值就可以观察不同速率下程序的工作情况。

5、通过调整4中所指的数据，再加上调整任务丢弃策略，换上其他三种策略，就可以看出不同策略下的不同处理方式。

6、对于其他的使用方法，参看jdk的帮助，很容易理解和使用。

另一个例子:

package demo;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPoolExecutorTest
{
  private static int queueDeep = 4;
  public void createThreadPool()
  {
    /* 
     * 创建线程池，最小线程数为2，最大线程数为4，线程池维护线程的空闲时间为3秒， 
     * 使用队列深度为4的有界队列，如果执行程序尚未关闭，则位于工作队列头部的任务将被删除， 
     * 然后重试执行程序（如果再次失败，则重复此过程），里面已经根据队列深度对任务加载进行了控制。 
     */ 
    ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue(queueDeep),
        new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
    // 向线程池中添加 10 个任务
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
      try
      {
        Thread.sleep(1);
      }
      catch (InterruptedException e)
      {
        e.printStackTrace();
      }
      while (getQueueSize(tpe.getQueue()) >= queueDeep)
      {
        System.out.println("队列已满，等3秒再添加任务");
        try
        {
          Thread.sleep(3000);
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
          e.printStackTrace();
        }
      }
      TaskThreadPool ttp = new TaskThreadPool(i);
      System.out.println("put i:" + i);
      tpe.execute(ttp);
    }
    tpe.shutdown();
  }
  private synchronized int getQueueSize(Queue queue)
  {
    return queue.size();
  }
  public static void main(String[] args)
  {
    ThreadPoolExecutorTest test = new ThreadPoolExecutorTest();
    test.createThreadPool();
  }
  class TaskThreadPool implements Runnable
  {
    private int index;
    public TaskThreadPool(int index)
    {
      this.index = index;
    }
    public void run()
    {
      System.out.println(Thread.currentThread() + " index:" + index);
      try
      {
        Thread.sleep(3000);
      }
      catch (InterruptedException e)
      {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
}

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对创新互联的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接


本文名称：线程池ThreadPoolExecutor使用简介与方法实例
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