一、为什么需要Executor?
为了更好的控制多线程,JDK提供了一套线程框架Executor,帮助开发人员有效的进行线程控制。他们都在java.util.concurrent包中,是JDK并发包的核心。其中有一个比较重要的类:Executors,他扮演着线程工厂的角色,我们通过Executors可以创建特定功能的线程池。newFixedThreadPool()方法,该方法返回一个固定数量的线程池,该方法的线程数始
终不变。当已有一个任务提交时,若线程池中空闲,则立即执行,若没有,则会被暂缓在一个任务队列中等待有空闲的线程去执行。newSingleThreadExecutor()方法,创建一个线程的线程池,若空闲则执行,若没有空闲线程则暂缓在任务队列中。newCachedThreadPool()方法,返回一个可根据实际情况调整线程个数的线程池,不限制最大线程数量,若有空闲的线程则执行任务,若无任务则不创建线程。并且每一个空闲线程会在60秒后自动回收。newScheduledThreadPool()方法,该方法返回一个SchededExecutorService对象,但该线程池可以指定线程的数量。二、对上面的几个JDK提供的线程池做分析?
四个方法底层代码都是创建了一个ThreadPoolExecutor对象返回的。自定义线程池若Executor工厂类无法满足我们的需求,可以自己去创建自定义的线程池,其实Executors工程类里面的创建线程方法其内部实现均是用了ThreadPoolExecutor这个类,这个类可以自定义线程。构造方法如下:public ThreadPoolExecutor( int corePoolSize, //核心线程数,new的时候直接初始化的线程数量 int maxinumPoolSize, //最大线程数 long keppAliveTime, //空闲时间 TimeUnit unit, //时间单位 BlockingQueue<Runnable> workQueue, //任务队列 ThreadFactory threadFactory, // RejectedExecutionHandler handler //)对于newFixedThreadPool(10)
ThreadPoolExecutor(10, 10, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());对于newSingleThreadExecutor()
new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())对于newCachedThreadPool()
ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>());这里需要注意了,刚创建完CacheThreadPool对象,池中是没有任何线程的,也就是说来一个任务会创建一个线程去执行;并且如果一个线程空闲时间大于60s了那么他就会被释放掉了。为什么会来一个任务就创建一个线程,是因为使用了SynchronousQueue的原因。对于newScheduledThreadPool(10)
super(10, Integer.MAX_VALUE, 0, TimeUnit.NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue());说明这个线程池也是不限制任务数量的,默认池初始化有10个线程,并且使用的是DelayedWorkQueue()说明是带有定时任务的一些任务。三、newScheduledThreadPool的使用
class Temp extends Thread{ @Override public void run() { System.out.println("temp run..."); }}public class TestFixedThreadPool {
public static void main(String[] args) { /** ExecutorService pool1 = Executors.newFixedThreadPool(10); ExecutorService pool2 = Executors.newSingleThreadExecutor(); ExecutorService pool3 = Executors.newCachedThreadPool(); **/ ScheduledExecutorService pool4 = Executors.newScheduledThreadPool(10); //其中的5是初始化时间 //其中的1是轮询时间 //下面这句代码的执行结果是,程序启动后延迟5s的时间来初始化任务,然后每隔一秒钟就执行一次run方法 pool4.scheduleWithFixedDelay(new Temp(), 5, 1,TimeUnit.SECONDS); }}四、自定义线程池
public ThreadPoolExecutor( int corePoolSize, //核心线程数,new的时候直接初始化的线程数量 int maxinumPoolSize, //最大线程数 long keppAliveTime, //空闲时间 TimeUnit unit, //时间单位 BlockingQueue<Runnable> workQueue, //任务队列 ThreadFactory threadFactory, // RejectedExecutionHandler handler //)这个构造方法对于队列是什么类型的比较关键在使用有界队列时,若有新的任务需要执行,如果线程池实际线程小于corePoolSize,则优先创建线程;若大于corePoolSize,则会将任务加入队列,若队列已满,则在总线程数不大于maxnumPoolSize的前提下,创建新的线程,若线程数大于maxmunPoolSize,则执行拒绝策略。或其他自定义方式。无界的任务队列时:LinkedBlockingQueue。与有界队列相比,除非系统资源耗尽,否则无界的任务队列不存在任务入队失败的情况。当有新任务到来,系统的线程数小于corePoolSize时,则新建线程执行任务。当达到corePoolSize后,就不会继续增加。若后续仍有新的任务加入,而没有空闲的线程资源,则任务直接进入队列等待。若任务创建和处理的速度差异很大,无界队列会保持快速增长,直至耗尽系统内存。JDK拒绝策略:AbortPolicy:直接抛出异常组织系统正常工作CallerRunsPolicy:只要线程池未关闭,该策略直接在调用者线程中,运行当前被丢弃的任务。DiscardOldestPolicy:丢弃最老的一个请求,尝试再次提交当前任务。DiscardPolocy:丢弃无法处理的任务,不给于任何处理。如果需要自定义拒绝策略可以实现RejectExecutionHandler接口。4.1有界队列的例子
public class UseSizeQueue { public static void main(String[] args) { /** * 在使用有界队列时,若有新的任务需要执行,如果线程池实际线程数小于corePoolSize,则优先创建线程, * 若大于corePoolSize,则会将任务加入队列, 若队列已满,则在总线程数不大于maximumPoolSize的前提下,创建新的线程, * 若线程数大于maximumPoolSize,则执行拒绝策略。或其他自定义方式。 * */ ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(1, // coreSize 2, // MaxSize 60, // 60 TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3) // 指定一种队列(有界队列) , new MyRejected() );MyTask mt1 = new MyTask(1, "任务1");
MyTask mt2 = new MyTask(2, "任务2"); MyTask mt3 = new MyTask(3, "任务3"); MyTask mt4 = new MyTask(4, "任务4"); MyTask mt5 = new MyTask(5, "任务5"); MyTask mt6 = new MyTask(6, "任务6");pool.execute(mt1);
pool.execute(mt2); pool.execute(mt3); pool.execute(mt4); pool.execute(mt5); pool.execute(mt6);//调用线程池的shutdown方法,并不是直接这个线程池就销毁了
//而是等到所有任务运行结束 pool.shutdown(); }}1.如果上述代码只有pool.execute(mt1);的话,那么输出是:run taskId =1,并且在5s之后程序停止,这就是第一种情况: 在使用有界队列时,若有新的任务需要执行,如果线程池实际线程数小于corePoolSize,则优先创建线程。2.如果上述代码有pool.execute(mt1);pool.execute(mt2);两行,那么输出是:run taskId =1run taskId =2并且先输出run taskId=1等待5s之后输出run taskId =2,再等待5s之后程序停止,这就是第二种情况:若大于corePoolSize,则会将任务加入队列,3.如果上述代码有5行pool.execute(mt1);pool.execute(mt2);pool.execute(mt3);pool.execute(mt4);pool.execute(mt5);则输出是这样的:run taskId =1run taskId =5run taskId =2run taskId =3run taskId =4首先是1和5执行,然后经过5s后,2和3执行,在经过5s后4执行,然后经过5s后程序结束。这就是第三种情况:若队列已满,则在总线程数不大于maximumPoolSize的前提下,创建新的线程,4.如果代码有6行:pool.execute(mt1);pool.execute(mt2);pool.execute(mt3);pool.execute(mt4);pool.execute(mt5);pool.execute(mt6);执行效果是:自定义处理..run taskId =1当前被拒绝任务为:6run taskId =5run taskId =2run taskId =3run taskId =4也就是说,当6来的时候被拒绝了,这就是第四种情况:若线程数大于maximumPoolSize,则执行拒绝策略。或其他自定义方式。4.2无界队列的例子
public class NoSizeQueue implements Runnable{private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
public void run() {
try { int temp = count.incrementAndGet(); System.out.println("任务" + temp); Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws Exception{ BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(); ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor( 5, //core 10, //max 120L, //2fenzhong TimeUnit.SECONDS, queue); for(int i = 0 ; i < 20; i++){ executor.execute(new NoSizeQueue()); } Thread.sleep(1000); System.out.println("queue size:" + queue.size()); //10 Thread.sleep(2000); }}执行的结果是:任务1任务2任务3任务5任务4queue size:15任务6任务7任务8任务9任务10任务11任务12任务13任务14任务15任务16任务17任务18任务19任务20先执行了前5个任务,然后休息了时间。然后又取出了5个任务,然后又取出了5个任务,最后又取出了5个任务最先前的5个任务到位后,因为当前线程数小于coreSize,所以就直接新建线程执行了。其他的后面的15个任务会加入到队列中,等待被执行。五、拒绝策略
AbortPolicy:直接抛出异常组织系统正常工作,当前任务丢失了,但是队列中等到的任务继续执行。CallerRunsPolicy:只要线程池未关闭,该策略直接在调用者线程中,运行当前被丢弃的任务。如果需要自定义拒绝策略可以实现RejectExecutionHandler接口。public class MyRejected implements RejectedExecutionHandler{public MyRejected(){ } //其中r就是线程对象MyTask的一个实例 //executor就是当前的线程池对象 public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) { System.out.println("自定义处理.."); System.out.println("当前被拒绝任务为:" + r.toString());
}
}
常用的拒绝策略是:写日志,然后写一个定时的job,读取log日志,然后重跑。或者向数据源发送拒绝消息