Java 并发之线程池学习

创建

通过ThreadPoolExecutor来创建一个线程池

new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize,
keepAliveTime, milliseconds,runnableTaskQueue, threadFactory,handler);

参数说明:

corePoolSize 线程池中任务的基本个数
- 新提交一个任务时，若线程池中个数未达到基本个数，则新建一个线程
- 到线程池中的线程数达到基本个数时，再提交任务，则看是否有空闲线程，有则只直接使用
- 若无空闲线程，则新几条的任务放入排队
maximumPoolSize 线程chi池中任务的做多个数
- 当线程池中个数达到 corePoolSize & 且队列排满了
- 新创建线程来执行任务
- 当线程池中任务达到maximumPoolSize，则不再创建
keepAliveTime 线程池的工作线程空闲后存活的时间
milliseconds 配合上个参数使用，表示时间的单位，如TimeUnit.SECONDS
runnableTaskQueue 排队队列
- ArrayBlockingQueue基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序
- LinkedBlockingQueue 基于链表结构的阻塞队列，此队列按FIFO （先进先出）排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue
- SynchronousQueue 一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到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，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue
- PriorityBlockingQueue 一个具有优先级得无限阻塞队列
threadFactory 创建线程的工厂，通常会重新指定线程名，方便debug
handler 线程池饱和策略
- 当线程数达到 maximumPoolsize 队列已满时，表示饱和
- CallerRunsPolicy 只用调用者所在线程来运行任务
- DiscardOldestPolicy 丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务
- DiscardPolicy 不处理，丢弃掉
- AbortPolicy 抛异常
- 也可以根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略

线程池提交任务的处理流程

提交任务

1. `execute(Runnable)`

直接执行一个实现了Runnable的接口，即表示提交了一个异步任务给线程池

2. `submit(Runnable)`

相比较于上面的，区别是这个会返回一个 Future<V> 对象，通过调用future.get() 可以获取线程的返回值，其中这个方程是线程阻塞的，直到返回了结果之后，才会继续执行下去

关闭线程

线程池的shutdown或shutdownNow方法来关闭线程池

shutdown的原理是只是将线程池的状态设置成SHUTDOWN状态，然后中断所有没有正在执行任务的线程

shutdownNow的原理是遍历线程池中的工作线程，然后逐个调用线程的interrupt方法来中断线程，所以无法响应中断的任务可能永远无法终止

调用了这两个关闭方法的其中一个，isShutdown方法就会返回true。当所有的任务都已关闭后,才表示线程池关闭成功，这时调用isTerminaed方法会返回true。

至于我们应该调用哪一种方法来关闭线程池，应该由提交到线程池的任务特性决定，通常调用shutdown来关闭线程池，如果任务不一定要执行完，则可以调用shutdownNow

线程池的配置

分析

任务的性质：CPU密集型任务，IO密集型任务和混合型任务。
- CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量，如配置Ncpu+1个线程的线程池
- IO密集型任务则由于需要等待IO操作，线程并不是一直在执行任务，则配置尽可能多的线程，如2*Ncpu
- 混合型的任务，如果可以拆分，则将其拆分成一个CPU密集型任务和一个IO密集型任务，只要这两个任务执行的时间相差不是太大，那么分解后执行的吞吐率要高于串行执行的吞吐率，如果这两个任务执行时间相差太大，则没必要进行分解
任务的优先级：高，中和低。
- 优先级不同的任务可以使用优先级队列PriorityBlockingQueue来处理
任务的执行时间：长，中和短。
- 执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池来处理，或者也可以使用优先级队列，让执行时间短的任务先执行
任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接。
- 因为线程提交SQL后需要等待数据库返回结果，如果等待的时间越长CPU空闲时间就越长，那么线程数应该设置越大，这样才能更好的利用CPU

获取线程数

Runtime.getRuntime().availableProcessors()

实例分析

背景：

实现一个异步的报警case，首先是有三种报警方式，邮件、微信、短信；其次是具体的报警都是异步处理（一个报警执行的线程池）；要求一分钟内报警有上限设置（即要实现报警的计数与清零）；报警的重要性根据邮件-》微信-》短信进行递增，当超过每个报警类型的最低阀值时，晋升报警类型

silver-alarm 一个报警的基本框架

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