java多線程(四)－自定義線程池

當我們使用 線程池的時候，可以使用 newCachedThreadPool（）或者 newFixedThreadPool(int)等方法，其實我們深入到這些方法里面，就可以看到它們的是實現方式是這樣的。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
}

  public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
 }

 

包括其他幾種不同類型的線程池，其實都是通過 ThreadPoolExecutor這個核心類來創建的，如果我們要自定義線程池，那么也是通過這個類來實現的。

 

該類有四個構造方法，查看源碼可以看到，頭三個構造方法，其實都是調用的第四個構造方法，所以我們就解釋一下第四個構造方法的參數含義。

 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler)

 

corePoolSize：核心線程池的大小，在線程池被創建之后，其實里面是沒有線程的。（當然，調用prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法會預創建線程，而不用等着任務的到來）。當有任務進來的時候，才會創建線程。當線程池中的線程數量達到corePoolSize之后，就把任務放到 緩存隊列當中。（就是 workQueue）。

maximumPoolSize：最大線程數量是多少。它標志着這個線程池的最大線程數量。如果沒有最大數量，當創建的線程數量達到了 某個極限值，到最后內存肯定就爆掉了。
keepAliveTime：當線程沒有任務時，最多保持的時間，超過這個時間就被終止了。默認情況下，只有 線程池中線程數量 大於 corePoolSize時，keepAliveTime值才會起作用。也就說說，只有在線程池線程數量超出corePoolSize了。我們才會把超時的空閑線程給停止掉。否則就保持線程池中有 corePoolSize 個線程就可以了。

Unit：參數keepAliveTime的時間單位，就是 TimeUnit類當中的幾個屬性。
如下圖：

 

workQueue：用來存儲待執行任務的隊列，不同的線程池它的隊列實現方式不同（因為這關系到排隊策略的問題）比如有以下幾種
        ArrayBlockingQueue：基於數組的隊列，創建時需要指定大小。
        LinkedBlockingQueue：基於鏈表的隊列，如果沒有指定大小，則默認值是 Integer.MAX_VALUE。（newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor使用的就是這種隊列）。
       SynchronousQueue：這種隊列比較特殊，因為不排隊就直接創建新線程把任務提交了。（newCachedThreadPool使用的就是這種隊列）。

threadFactory:線程工廠，用來創建線程。

Handler：拒絕執行任務時的策略，一般來講有以下四種策略，
       （1） ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 丟棄任務，並拋出 RejectedExecutionException 異常。
       （2） ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：該任務被線程池拒絕，由調用 execute方法的線程執行該任務。
       （3） ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy ： 拋棄隊列最前面的任務，然后重新嘗試執行任務。
       （4） ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy，丟棄任務，不過也不拋出異常。

 

 

看一個demo ，示例代碼地址：src/thread_runnable/CustomThreadPool.java

class CustomTask implements Runnable{
    private  int id;
    public CustomTask(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("#" + id + "   threadId=" + Thread.currentThread().getName() );
        try {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
        }catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
}

public class CustomThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
            BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
            ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 60, TimeUnit.MICROSECONDS, queue);
            
            for (int i=0; i<7; i++){
                Runnable task = new CustomTask(i);
                pool.execute(task);
            }
            
            pool.shutdown();
    }

}

 

輸出結果： 

 

 

從這個例子，可以看出，雖然我們有7個任務，但是實際上，只有三個線程在運行。
那么當我們提交任務給線程池之后，它的處理策略是什么呢？

 

 

（1），如果當前線程池線程數目小於 corePoolSize（核心池還沒滿呢），那么就創建一個新線程去處理任務。
（2），如果核心池已經滿了，來了一個新的任務后，會嘗試將其添加到任務隊列中，如果成功，則等待空閑線程將其從隊列中取出並且執行，如果隊列已經滿了，則繼續下一步。
（3），此時，如果線程池線程數量 小於 maximumPoolSize，則創建一個新線程執行任務，否則，那就說明線程池到了最大飽和能力了，沒辦法再處理了，此時就按照拒絕策略來處理。（就是構造函數當中的Handler對象）。

（4），如果線程池的線程數量大於corePoolSize，則當某個線程的空閑時間超過了keepAliveTime，那么這個線程就要被銷毀了，直到線程池中線程數量不大於corePoolSize為止。

 

 

舉個通俗易懂的例子，公司要設立一個項目組來處理某些任務，hr部門給的人員編制是10個人（corePoolSize）。同時給他們專門設置了一間有15個座位（maximumPoolSize）的辦公室。最開始的時候來了一個任務，就招聘一個人。就這樣，一個一個的招聘，招滿了十個人，不斷有新的任務安排給這個項目組，每個人也在不停的接任務干活。不過后來任務越來越多，十個人無法處理完了。其他的任務就只能在走廊外面排隊了。后來任務越來越多，走廊的排隊隊伍也擠不下。然后只好找找一些臨時工來幫助完成任務。因為辦公室只有15個座位，所以它們最多也就只能找5個臨時工。可是任務依舊越來越多，根本處理不完，那沒辦法，這個項目組只好拒絕再接新任務。（拒絕的方式就是 Handler），最后任務漸漸的少了，大家都比較清閑了。所以就決定看大家表現，誰表現不好，誰就被清理出這個辦公室（空閑時間超過 keepAliveTime），直到 辦公室只剩下10個人（corePoolSize），維持固定的人員編制為止。

關於線程池，ThreadPoolExecutor還提供了一些需要注意的方法：

（1） shutdown()，平滑的關閉線程池。（如果還有未執行完的任務，就等待它們執行完）。
（2） shutdownNow()。簡單粗暴的關閉線程池。（沒有執行完的任務也直接關閉）。
（3） setCorePoolSize()。設置/更改核心池的大小。
（4） setMaximumPoolSize（），設置/更改線程池中最大線程的數量限制。

 

 

這幾篇java多線程文章的demo代碼下載地址 http://download.csdn.net/detail/yaowen369/9786452

 

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作者: www.yaoxiaowen.com
github: https://github.com/yaowen369