Ⅰ java 線程池 工作隊列是如何工作的
使用線程池的好處
1、降低資源消耗
可以重復利用已創建的線程降低線程創建和銷毀造成的消耗。
2、提高響應速度
當任務到達時,任務可以不需要等到線程創建就能立即執行。
3、提高線程的可管理性
線程是稀缺資源,如果無限制地創建,不僅會消耗系統資源,還會降低系統的穩定性,使用線程池可以進行統一分配、調優和監控
線程池的工作原理
首先我們看下當一個新的任務提交到線程池之後,線程池是如何處理的
1、線程池判斷核心線程池裡的線程是否都在執行任務。如果不是,則創建一個新的工作線程來執行任務。如果核心線程池裡的線程都在執行任務,則執行第二步。
2、線程池判斷工作隊列是否已經滿。如果工作隊列沒有滿,則將新提交的任務存儲在這個工作隊列里進行等待。如果工作隊列滿了,則執行第三步
3、線程池判斷線程池的線程是否都處於工作狀態。如果沒有,則創建一個新的工作線程來執行任務。如果已經滿了,則交給飽和策略來處理這個任務
線程池飽和策略
這里提到了線程池的飽和策略,那我們就簡單介紹下有哪些飽和策略:
AbortPolicy
為Java線程池默認的阻塞策略,不執行此任務,而且直接拋出一個運行時異常,切記ThreadPoolExecutor.execute需要try catch,否則程序會直接退出。
DiscardPolicy
直接拋棄,任務不執行,空方法
DiscardOldestPolicy
從隊列裡面拋棄head的一個任務,並再次execute 此task。
CallerRunsPolicy
在調用execute的線程裡面執行此command,會阻塞入口
用戶自定義拒絕策略(最常用)
實現RejectedExecutionHandler,並自己定義策略模式
下我們以ThreadPoolExecutor為例展示下線程池的工作流程圖
3.jpg
關鍵方法源碼分析
我們看看核心方法添加到線程池方法execute的源碼如下:
// //Executes the given task sometime in the future. The task //may execute in a new thread or in an existing pooled thread. // // If the task cannot be submitted for execution, either because this // executor has been shutdown or because its capacity has been reached, // the task is handled by the current {@code RejectedExecutionHandler}. // // @param command the task to execute // @throws RejectedExecutionException at discretion of // {@code RejectedExecutionHandler}, if the task // cannot be accepted for execution // @throws NullPointerException if {@code command} is null // public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); // // Proceed in 3 steps: // // 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to // start a new thread with the given command as its first // task. The call to addWorker atomically checks runState and // workerCount, and so prevents false alarms that would add // threads when it shouldn't, by returning false. // 翻譯如下: // 判斷當前的線程數是否小於corePoolSize如果是,使用入參任務通過addWord方法創建一個新的線程, // 如果能完成新線程創建exexute方法結束,成功提交任務 // 2. If a task can be successfully queued, then we still need // to double-check whether we should have added a thread // (because existing ones died since last checking) or that // the pool shut down since entry into this method. So we // recheck state and if necessary roll back the enqueuing if // stopped, or start a new thread if there are none. // 翻譯如下: // 在第一步沒有完成任務提交;狀態為運行並且能否成功加入任務到工作隊列後,再進行一次check,如果狀態 // 在任務加入隊列後變為了非運行(有可能是在執行到這里線程池shutdown了),非運行狀態下當然是需要 // reject;然後再判斷當前線程數是否為0(有可能這個時候線程數變為了0),如是,新增一個線程; // 3. If we cannot queue task, then we try to add a new // thread. If it fails, we know we are shut down or saturated // and so reject the task. // 翻譯如下: // 如果不能加入任務到工作隊列,將嘗試使用任務新增一個線程,如果失敗,則是線程池已經shutdown或者線程池 // 已經達到飽和狀態,所以reject這個他任務 // int c = ctl.get(); // 工作線程數小於核心線程數 if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { // 直接啟動新線程,true表示會再次檢查workerCount是否小於corePoolSize if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } // 如果工作線程數大於等於核心線程數 // 線程的的狀態未RUNNING並且隊列notfull if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { // 再次檢查線程的運行狀態,如果不是RUNNING直接從隊列中移除 int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) // 移除成功,拒絕該非運行的任務 reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) // 防止了SHUTDOWN狀態下沒有活動線程了,但是隊列里還有任務沒執行這種特殊情況。 // 添加一個null任務是因為SHUTDOWN狀態下,線程池不再接受新任務 addWorker(null, false); } // 如果隊列滿了或者是非運行的任務都拒絕執行 else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }
Ⅱ java 線程池是怎麼處理執行線程的
java中線程池的監控可以檢測到正在執行的線程數。
通過線程池提供的參數回進行監控。線程池裡有一些答屬性在監控線程池的時候可以使用
taskCount:線程池需要執行的任務數量。
completedTaskCount:線程池在運行過程中已完成的任務數量。小於或等於taskCount。
largestPoolSize:線程池曾經創建過的最大線程數量。通過這個數據可以知道線程池是否滿過。如等於線程池的最大大小,則表示線程池曾經滿了。
getPoolSize:線程池的線程數量。如果線程池不銷毀的話,池裡的線程不會自動銷毀,所以這個大小隻增不+ getActiveCount:獲取活動的線程數。
通過擴展線程池進行監控。通過繼承線程池並重寫線程池的beforeExecute,afterExecute和terminated方法,我們可以在任務執行前,執行後和線程池關閉前干一些事情。如監控任務的平均執行時間,最大執行時間和最小執行時間等。這幾個方法在線程池裡是空方法。