1.简介
使用线程池可以避免线程的频繁创建以及销毁。
java中提供的用于实现线程池的api：
executor、executorservice、abstractexecutorservice、threadpoolexecutor、forkjoinpool都位于java.util.concurrent包下。
*threadpoolexecutor、forkjoinpool为线程池的实现类。
2.executor
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public interface executor { /** * 向线程池提交一个任务,交由线程池去执行 */ void execute(runnable command);} |
*该接口声明了execute(runnable command)方法，负责向线程池中提交一个任务。
3.executorservice接口
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public interface executorservice extends executor { /** * 关闭线程池(等待队列中的任务被执行完毕) */ void shutdown(); /** * 立刻关闭线程池(不执行队列中的任务，并尝试中断当前执行的任务) */ list<runnable> shutdownnow(); /** * 判断线程池是否处于shutdown状态. */ boolean isshutdown(); /** * 判断线程池是否处于terminated状态. */ boolean isterminated(); /** * 若在指定时间内线程池处于terminated状态则立即返回true,否则超过时间后仍未为terminated状态则返回false. */ boolean awaittermination(long timeout, timeunit unit) throws interruptedexception; /** * 向线程池提交一个任务并返回包含指定类型的future(根据callable的泛型) */ <t> future<t> submit(callable<t> task); /** * 向线程池提交一个任务并指定任务执行结果的类型,返回包含指定类型的future. */ <t> future<t> submit(runnable task, t result); /** * 向线程池提交一个任务并返回未知类型的future. */ future<?> submit(runnable task); /** * 向线程池提交多个任务并返回指定类型的future列表. */ <t> list<future<t>> invokeall(collection<? extends callable<t>> tasks) throws interruptedexception; /** * 向线程池提交多个任务并返回指定类型的future列表,如果在指定时间内没有执行完毕则直接返回. */ <t> list<future<t>> invokeall(collection<? extends callable<t>> tasks, long timeout, timeunit unit) throws interruptedexception; /** * 向线程池提交多个任务,当任意一个任务执行完毕后返回指定类型的future. */ <t> t invokeany(collection<? extends callable<t>> tasks) throws interruptedexception, executionexception; /** * 向线程池提交多个任务,在指定时间内,当任意一个任务执行完毕后返回指定类型的future,若超时则抛出异常. */ <t> t invokeany(collection<? extends callable<t>> tasks, long timeout, timeunit unit) throws interruptedexception, executionexception, timeoutexception;} |
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public interface future<v> { /** * 中断任务的执行 */ boolean cancel(boolean mayinterruptifrunning); /** * 判断任务是否中断成功 */ boolean iscancelled(); /** * 判断任务是否执行完成 */ boolean isdone(); /** * 获取任务的执行结果直到任务执行完毕(阻塞线程) */ v get() throws interruptedexception, executionexception; /** * 获取任务的执行结果,若在指定时间内任务仍然没有执行完毕则抛出timeoutexception */ v get(long timeout, timeunit unit) throws interruptedexception, executionexception, timeoutexception;} |
*execute()方法不能获取任务的执行结果，而submit()方法能够根据返回的future实例获取任务的执行结果。
4.threadpoolexecutor
corepoolsize：线程池中核心线程的数量。
maximumpoolsize：线程池中最大线程数。
keepalivetime：线程的空闲时间。
unit：修饰线程空闲时间的单位。
workqueue：任务队列。
threadfactory：线程工厂，用于创建线程。
handler：当队列已满且当前线程数已达到所允许的最大值时的处理策略。
*线程池中的线程包括核心线程以及普通线程，核心线程一旦创建后直到线程池被关闭前都就不会被销毁，而普通线程会因为到达空闲时间而被销毁。
构造方法：
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public threadpoolexecutor(int corepoolsize, int maximumpoolsize, long keepalivetime, timeunit unit, blockingqueue<runnable> workqueue, threadfactory threadfactory, rejectedexecutionhandler handler) |
blockingqueue的类型
blockingqueue提供了arrayblockingqueue、linkedblockingqueue、synchronousqueue等实现类。
1.arrayblockingqueue：使用顺序表的结构进行存储，在使用时需要指定其长度，支持公平锁/非公平锁进行操作。
2.linkedblockingqueue：使用链表的结构进行存储，在使用时不需要指定其长度，队列的最大长度为integer.max_value。
3.synchronousqueue：一个不存储元素的队列，每一个put操作必须等待take操作，否则不能添加元素，支持公平锁和非公平锁。
*这些实现类在进行入队和出队操作时都会进行加锁，以保证在多线程并发访问时数据的安全性。
队列已满且线程数已达到所允许的最大值时的处理策略
rejectedexecutionhandler提供了abortpolicy、discardpolicy、discardolderstpolicy、callerrunspolicy四个策略，这四个策略都是threadpoolexecutor的静态内部类。
1.abortpolicy：放弃任务并抛出rejectedexecutionexception异常。
2.discardpolicy：放弃任务但不抛出异常。
3.discardolderstpolicy： 放弃队头中的任务，然后重新尝试执行新任务。
4.callerrunspolicy： 由调用线程来处理该任务。
线程池的状态
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private static final int running = -1；private static final int shutdown = 0； private static final int stop = 1；private static final int tidying = 2； private static final int terminated = 3； |
1.runing：线程池处于运行状态，此时可以接受新的任务请求，并且执行队列中的任务。
2.shutdown：线程池处于关闭状态，此时不接受新的任务请求，但会继续执行队列中的任务。
3.stop：线程池处于禁用状态，此时不接受新的任务请求，并且不会执行队列中的任务。
4.tidying：线程池处于整理状态，此时没有正在执行的任务。
5.terminated ：线程池处于终止状态。
线程池状态的变化过程
1.当线程池创建后处于running状态。
2.1 若此时调用了shutdown()方法，那么线程池将处于shutdown状态，不接受新的任务请求，但会继续执行队列中的任务，当队列中的任务为空且没有正在执行的任务时，线程池的状态为tidying。
2.2 若此时调用了shutdownnow()方法，那么线程池将处于stop状态，不接受新的任务请求并且不执行队列中的任务，此时线程池的状态为tidying。
3.当线程池的状态为tidying时，当terminated()方法处理完毕后，线程池的状态为trrminated。
任务的执行流程
1.当调用了execute()或者submit()方法向线程池提交一个任务后，首先判断当前线程池中的线程个数是否大于核心线程数。
2.如果当前线程池的线程个数小于核心线程数，则创建一个核心线程来处理任务。
3.如果当前线程池的线程个数大于核心线程数，则将任务放入到队列中，如果放入队列成功，那么该任务将等待被空闲的线程处理，如果放入队列失败(队满)，则判断当前线程池中的线程个数是否达到所允许的最大值，若未达到则创建一个普通线程去处理任务，否则根据预定义的处理策略去进行处理。
5.executors工具类
java中提供了executors工具类，用于直接创建executor。
cachethreadpool
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public static executorservice newcachedthreadpool() { return new threadpoolexecutor(0, integer.max_value,60l, timeunit.seconds,new synchronousqueue<runnable>());} |
cachethreadpool创建的都是普通线程(其核心线程数为0)、线程池的最大线程数为integer.max_value、线程的空闲时间为60秒，此方式适合大量耗时短的任务、不适合大量耗时长的任务。
*由于创建的都是普通线程，且空闲时间为60秒，则仍有可能会频繁的创建线程。
fixedthreadpool
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public static executorservice newfixedthreadpool(int nthreads) { return new threadpoolexecutor(nthreads, nthreads,0l, timeunit.milliseconds,new linkedblockingqueue<runnable>());} |
fixedthreadpool创建的都是核心线程，其线程个数由入参决定，线程不会因为空闲时间而被销毁，适合预知任务数量的业务。
singlethreadexecutor
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public static executorservice newsinglethreadexecutor() { return new finalizabledelegatedexecutorservice(new threadpoolexecutor(1, 1,new linkedblockingqueue<runnable>()));} |
singlethreadexecutor使用一个核心线程来处理任务。
scheduledthreadpool
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public static scheduledexecutorservice newscheduledthreadpool(int corepoolsize) { return new scheduledthreadpoolexecutor(corepoolsize);} |
*scheduledthreadpool支持定时执行任务以及固定间隔执行任务。
singlethreadscheduledexecutor
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public static scheduledexecutorservice newsinglethreadscheduledexecutor() { return new delegatedscheduledexecutorservice(new scheduledthreadpoolexecutor(1));} |
*singlethreadscheduledexecutor支持一个线程的定时执行任务以及固定间隔执行任务。
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public interface scheduledexecutorservice extends executorservice { /** * 在指定的延迟时间到达后执行任务一次 */ public scheduledfuture<?> schedule(runnable command,long delay, timeunit unit); /** * 在指定的延迟时间到达后执行任务一次 */ public <v> scheduledfuture<v> schedule(callable<v> callable,long delay, timeunit unit); /** * 在指定的初始化延迟时间到达后执行任务一次,往后每隔period时间执行任务一次. */ public scheduledfuture<?> scheduleatfixedrate(runnable command,long initialdelay,long period,timeunit unit); /** * 在指定的初始化延迟时间到达后执行任务一次,往后每次任务执行完毕后相隔delay时间执行任务一次. */ public scheduledfuture<?> schedulewithfixeddelay(runnable command,long initialdelay,long delay,timeunit unit);} |
workstealingpool
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public static executorservice newworkstealingpool(int parallelism) { return new forkjoinpool(parallelism,forkjoinpool.defaultforkjoinworkerthreadfactory,null, true);} |
workstealingpool创建一个并行级别的线程池，同一时刻最多只能有指定个数个线程正在执行任务，创建时直接指定同一时刻最多能允许的并行执行的线程个数即可，如果不传则使用cpu的核数。
newworkstealingpool方法内部返回一个forkjoinpool实例，forkjoinpool是java7新提供的线程池，同样继承abstactexecutorservice。
*作用类似于semaphore。
以上所述是小编给大家介绍的java中的线程池详解整合，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对服务器之家网站的支持！
原文链接：https://www.cnblogs.com/funyoung/p/10530986.html
