java多线程学习(3)-线程池

简介

随着并发的增多，创建、销毁线程的动作也随之增多，所以资源的浪费也随之增多，并且线程的数量变大，管理的难度也会随之加大------于是线程池小伙伴就出来前言

线程池的几个好处

降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。

看到这些好处有点心动，但是我们不仅要知其然还要知其所以然

如何使用线程池？

创建线程池

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

参数的含义

corePoolSize：基本线程池，也叫核心线程池，一般活动的线程数量不会超过此参数的大小；
maximumPoolSize：当前线程池允许创建的最大线程数；
keepAliveTime：线程活动保持时间，当线程空闲下来时，控制线程存活的时间，当任务执行时间短，任务多，可以提高当前参数的大小，保证线程的利用率
milliseconds：时间单位，可选的单位有天（DAYS），小时（HOURS），分钟（MINUTES），毫秒(MILLISECONDS)，微秒(MICROSECONDS, 千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS, 千分之一微秒)。
runnableTaskQueue：任务队列，用于保存等待执行的任务的阻塞队列，
threadFactory：用于创建线程的工厂，可以设置线程的名称
handler：饱和策略，当线程池和队列都饱和的状态下，必须采取一种策略来处理新提交的任务；

如何提交任务？

executor（）

我们可以使用executor向线程池提交任务，但是此种方式没有返回值，无法判断任务是否已经执行成功，参数为runable对象实例；

submit（）

此方法不为ThreadPoolExecutor类自有的方法，他是属于ThreadPoolExecutor父类方法，返回future通过get判断任务是否执行成功，get会阻塞直到任务完成，源码如下

submit()

public Future<?> submit(Runnable task) {
        if (task == null) throw new NullPointerException();
        RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
        execute(ftask);
        return ftask;
    }

不难发现提交任务是传入了ftask对象，看看newTaskFor（）

protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
        return new FutureTask<T>(runnable, value);
    }

返回的一个FutureTask实例

查看对应的get方法，返回一个int类型的值

如何关闭线程池

shutdown和shutdownNow

shutdown是将线程池的状态设置为shutdown状态，但是并不会停止正在工作的线程，shutdownNow将线程池的状态设置为stop状态，并且尝试停止正在执行任务的线程

线程池执行的原理

线程池流程分析

当线程池当中有新提交的任务时，判断流程如下：

基本线程池是否满了？没满，创建工作线程执行任务，满了，继续下面的判断
判断工作队列是否满了？没满，放入工作队列等待执行，满了，向下执行
判断线程池是否达到最大线程数？没有，创建新的工作线程，执行任务，满了，按照饱和策略处理

源码

public void execute(Runnable command) {
        if (command == null)
            throw new NullPointerException();
        int c = ctl.get();
        //判断是否小于基本线程池
        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
            if (addWorker(command, true))
                return;
            c = ctl.get();
        }
        //如果线程池正在运行并且添加到工作队列
        if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
            int recheck = ctl.get();
            //如果添加时的瞬间有人调用了shutdown方法的应急措施
            if (! isRunning(recheck) && remove(command))
                reject(command);
            else if (workerCountOf(recheck) == 0)
                addWorker(null, false);
        }
        else if (!addWorker(command, false))
            reject(command);
    }

通俗理解

一家工厂，有一个厂房，厂房里有5个工人（基本线程），每个工人负责处理一个机器（任务），这个厂房最多能容纳10个人（最大线程数），这个工厂还有一个仓库，仓库可以存储5个机器，当工人处理一个机器之后，会从仓库拿一个机器继续干活，当需求比较大的时候，老板发现仓库安置不下了，于是将机器直接放到厂房了，同时新招了几个人（总共不超过10个人），在厂房干活，当最后同时有超过15台机器的时候，没地方，也没人了，老板直接不接这个新的单子了（某种饱和策略）。