java自带的四种线程池实例详解

2024-04-02 19:55

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java预定义的哪四种线程池？

newSingleThreadExexcutor：单线程数的线程池（核心线程数=最大线程数=1）
newFixedThreadPool：固定线程数的线程池（核心线程数=最大线程数=自定义）
newCacheThreadPool：可缓存的线程池（核心线程数=0，最大线程数=Integer.MAX_VALUE）
newScheduledThreadPool：支持定时或周期任务的线程池（核心线程数=自定义，最大线程数=Integer.MAX_VALUE）

四种线程池有什么区别？

上面四种线程池类都继承ThreadPoolExecutor，在创建时都是直接返回new ThreadPoolExecutor(参数)，它们的区别是定义的ThreadPoolExecutor(参数)中参数不同，而ThreadPoolExecutor又继承ExecutorService接口类

newFixedThreadPool

定义：
xecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(2);

缺点：使用了LinkBlockQueue的链表型阻塞队列，当任务的堆积速度大于处理速度时，容易堆积任务而导致OOM内存溢出

newSingleThreadExecutor

定义：ExecutorService executorService =Executors.newSingleThreadExecutor();

上面代码神似new FixedThreadPoop(1)，但又有区别，因为外面多了一层FinalizableDelegatedExecutorService，其作用：

可知，fixedExecutorService的本质是ThreadPoolExecutor,所以fixedExecutorService可以强转成ThreadPoolExecutor，但singleExecutorService与ThreadPoolExecutor无任何关系，所以强转失败，故newSingleThreadExecutor()被创建后，无法再修改其线程池参数，真正地做到single单个线程。

缺点：使用了LinkBlockQueue的链表型阻塞队列，当任务的堆积速度大于处理速度时，容易堆积任务而导致OOM内存溢出

newCacheThreadPool

定义：ExecutorService executorService=Executors.newCacheThreadPool();

缺点：SynchronousQueue是BlockingQueue的一种实现，它也是一个队列，因为最大线程数为Integer.MAX_VALUE，所有当线程过多时容易OOM内存溢出

ScheduledThreadPool

定义：ExecutorService executorService=Executors.newScheduledThreadPool(2);

源码：
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        //ScheduledThreadPoolExecutor继承ThreadPoolExecutor
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }
    
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    //ScheduledThreadPoolExecutor继承ThreadPoolExecutor，故super()会调用ThreadPoolExecutor的构造函数初始化并返回一个ThreadPoolExecutor，而ThreadPoolExecutor使实现ExecutorService接口的
    //最终ScheduledThreadPoolExecutor也和上面几种线程池一样返回的是ExecutorService接口的实现类ThreadPoolExecutor
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

线程池有哪几个重要参数？

ThreadPoolExecutor构造方法如下：

keepAliveTime是指当前线程数位于 [核心线程数,最大线程数] 之间的这些非核心线程等待多久空闲时间而没有活干时，就退出线程池；
等待丢列的大小与最大线程数是没有任何关系的，线程创建优先级=核心线程 > 阻塞队列 > 扩容的线程(当前核心线程数小于最大线程数时才能扩容线程)
假如核心线程数5，等待队列长度为3，最大线程数10：当线程数不断在增加时，先创建5个核心线程，核心线程数满了再把线程丢进等待丢列，等待队列满了(3个线程)，此时会比较最大线程数（只有等待丢列满了最大线程数才能出场），还可以继续创建2个线程（5+3+2），若线程数超过了最大线程数，则执行拒绝策略；
假如核心线程数5，等待队列长度为3，最大线程数7：当线程数不断在增加时，先创建5个核心线程，核心线程数满了再把线程丢进等待丢列，当等待队列中有2个线程时达到了最大线程数(5+2=7)，但是等待丢列还没满所以不用管最大线程数，直到等待丢列满了（3个阻塞线程），此时会比较最大线程数（只有等待丢列满了最大线程数才能出场），此时核心+等待丢列=5+3=8>7=最大线程数，即已经达到最大线程数了，则执行拒绝策略；
如果把等待丢列设置为LinkedBlockingQueue无界丢列，这个丢列是无限大的，就永远不会走到判断最大线程数那一步了

如何自定义线程池

可以使用有界队列，自定义线程创建工厂ThreadFactory和拒绝策略handler来自定义线程池

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException {
        int corePoolSize = 2;
        int maximumPoolSize = 4;
        long keepAliveTime = 10;
        TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(2);
        ThreadFactory threadFactory = new NameTreadFactory();
        RejectedExecutionHandler handler = new MyIgnorePolicy();
       ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit,
                workQueue, threadFactory, handler);
        executor.prestartAllCoreThreads(); // 预启动所有核心线程        
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            MyTask task = new MyTask(String.valueOf(i));
            executor.execute(task);
        }
        System.in.read(); //阻塞主线程
    }
    static class NameTreadFactory implements ThreadFactory {
        private final AtomicInteger mThreadNum = new AtomicInteger(1);
        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(r, "my-thread-" + mThreadNum.getAndIncrement());
            System.out.println(t.getName() + " has been created");
            return t;
        }
    }

    public static class MyIgnorePolicy implements RejectedExecutionHandler {
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            doLog(r, e);
        }
        private void doLog(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            // 可做日志记录等
            System.err.println( r.toString() + " rejected");
//          System.out.println("completedTaskCount: " + e.getCompletedTaskCount());
        }
    }

    static class MyTask implements Runnable {
        private String name;
        public MyTask(String name) {
            this.name = name;
        }
        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(this.toString() + " is running!");
                Thread.sleep(3000); //让任务执行慢点
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        public String getName() {
            return name;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return "MyTask [name=" + name + "]";
        }
    }
}

运行结果：