Java 线程池的学习

Java 线程池七个参数详解

参考地址：
https://blog.csdn.net/ye17186/article/details/89467919
https://blog.csdn.net/u010648555/article/details/106137206

corePoolSize 线程池核心线程大小

线程池中会维护一个最小的线程数量

即使这些线程处于空闲状态，他们也不会销毁

除非设置了 allowCoreThreadTimeOut

maximumPoolSize 线程池最大线程数量

一个被提交到线程池以后，首先会找有没有空闲存活线程，如果有则直接将
任务交给空闲线程执行；如果没有则会缓存到工作队列中，如果队列满了，
才会创建一个新线程，这个新线程会处理最新提交的任务。

线程不会限制的去创建线程数量的限制，这个数量即由 maximumPoolSize 指定

keepAliveTime 空闲线程存活时间

一个线程如果处于空闲状态，并且当前的线程数量大于 corePoolSize，
那么在指定时间后，这个空闲线程会被销毁，这里的指定时间由 keepAliveTime 设定

unit 空闲线程 存活时间单位

keepAliveTime 的计量单位，TimeUnit.SECONDS

workQueue 工作队列

新任务被提交后，会先进入到此工作队列中，任务调度时再从队列中取任务

jdk 中提供了四种工作队列：

ArrayBlockingQueue

基于数组的有界阻塞队列，按 FIFO（先入先出）排序。新任务进来，会放到该队列的队尾。
有界的数组可以防止资源耗尽问题。
当线程池中的线程数量达到 corePoolSize 后，再有新任务进来，则会将任务放入改队列的队尾，等待被调度。
如果队列已经是满的，则创建一个新线程，如果线程数量已经达到 maximumPoolSize，则会执行拒绝策略。

LinkedBlockingQueue

基于链表的无界阻塞队列（其实最大容量为 Integer.MAX = 2147483647） ，按照 FIFO 排序。
由于该队列的近似无界性，当线程池中线程达到 corePoolSize 后，再有新任务进来，
会一直存入该队列，而不会去创建线程知道 maximumPoolSize，因此使用该工作队列时，
参数 maximumPoolSize 其实是不起作用的。

经测试，当我们给 new LinkedBlockingQueue(3) 初始容量时，
maximumPoolSize 还是生效的。

SynchronousQueue

一个不缓存任务的阻塞队列，生产者放入一个任务必须等到消费者取出这个任务。
也就是说新任务进来时，不会缓存，而是直接被调度执行该任务，如果没有可用线程，
则创建新线程，如果线程数量达到 maximumPoolSize，则执行拒绝策略。

PriorityBlockingQueue

具有优先级的无界阻塞队列，优先级通过参数 Comparator 实现

threadFactory 线程工厂

创建一个新线程时使用的工厂，可以用来设定线程名、是否为 daemon 线程

三种方式创建 ThreadFactory 设置线程名称

1、Spring 框架提供的 CustomizableThreadFactory
2、Google guava 工具类提供的 ThreadFactoryBuilder，使用链式方式创建
3、Apache common-lang3 提供的 BasicThreadFactory

handler 拒绝策略

当工作队列中的任务已达到最大限制，并且线程池中的线程量也达到最大限制，
这是如果有新任务提交进来，该如何处理呢。这里的拒绝策略，就是解决这个问题的。

场景：

• 核心线程数：2
• 最大线程数：3
• 队列容量数：2
  假如一共提交了 6 个任务（FIFO），当前是否存活线程，如果没有线程，会创建 2 个线程来处理任务，
  然后将后面的 2 个任务放到队列中。
  当第 5 个任务提交时，没有存活的空闲线程、队列容量也满了，就会去创建新线程，此时的新创建线程会执行最新提交的任务，也就是第 5 个任务会先被执行。 但是线程总数要保证 <= 最大线程数。
  当第 6 个任务提交时，没有存活的空闲线程、队列容量也满了，线程总数达到了最大线程数，此时就会执行拒绝策略。

jdk 中提供了 4 种拒绝策略。
1、CallerRunsPolicy
该策略下，在调用者线程中直接执行被拒绝任务的 run 方法，除非线程池已经 shutdown，则直接抛弃任务。

2、AbortPolicy
该策略下，直接丢弃任务，并抛出 RejectedExecutionException 异常。

3、DisabledPolicy
该策略下，直接丢弃任务，什么都不做。

4、DiscardOldestPolicy
该策略下，抛弃进入队列最早的那个任务，然后尝试把这次拒绝的任务放入队列。

代码实操

ThreadTask

package cn.lacknb.test.threadPools;


import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author: gitsilence
 * @description:
 * @date: 2021/5/30 12:10 下午
 **/
public class ThreadTask implements Runnable {

    private String task;

    public ThreadTask (String task) {
        this.task = task;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(task + " ===> 当前执行线程为：" + Thread.currentThread().getName());
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

ThreadTask02

package cn.lacknb.test.threadPools;


import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author: gitsilence
 * @description:
 * @date: 2021/5/30 12:10 下午
 **/
public class ThreadTask02 implements Callable<String> {

    private String task;

    public ThreadTask02(String task) {
        this.task = task;
    }

    @Override
    public String call() {
        System.out.println(task + " ===> 当前执行线程为：" + Thread.currentThread().getName());
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return task + " ------>>> 线程执行完毕";
    }
}

ArrayBlockingQueue

package cn.lacknb.test.threadPools;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author: gitsilence
 * @description:
 * @date: 2021/5/30 5:14 下午
 **/
public class ThreadPoolArrayBlockingQueue {

    public static void main(String[] args) {
        // 这里ArrayBlockingQueue是有界的，所以要给初始容量
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60L,
                TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(3));
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            pool.execute(new ThreadTask("任务-0" + (i + 1)));
        }
        // 关闭线程池
        pool.shutdown();
    }

}

LinkedBlockingQueue

package cn.lacknb.test.threadPools;

import java.util.concurrent.*;

/**
 * @author: gitsilence
 * @description:
 * @date: 2021/5/30 12:11 下午
 **/
public class ThreadPoolLinkedBlockingQueue {

    /**
     * corePoolSize: 核心线程大小
     * maximumPoolSize: 线程池最大线程数量
     * keepAliveTime: 空闲线程存活时间
     * unit：空闲线程存活时间单位
     * workQueue：工作队列
     * threadFactory：线程工厂
     * handler：拒绝策略
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 3,
                60L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(3));
        /*
         * 核心线程：2
         * 最大线程数：3
         * 阻塞队列：3
         * 现在提交6个任务，当任务数达到核心线程数时，会将剩余的任务放到阻塞队列中
         * 第5个任务放到阻塞队列后，阻塞队列满了。
         * 当第6个任务来了，由于阻塞队列满了，就会去创建新的线程执行 第6个任务
         * 但是创建的线程数 <= 最大线程数 - 核心线程数
         * 当任务执行完成后，当创建的线程一直处于空闲状态，时间达到 keepAliveTime
         * 这些线程将会被销毁。
         * */
        for (int i = 0; i < 7; i++) {
            // execute 方法，提交线程任务，不会阻塞，没有返回值
            threadPoolExecutor.execute(new ThreadTask("任务-0" + (i + 1)));
        }

//        for (int i = 0; i < 6; i++) {
//            // submit 方法，提交线程任务，会阻塞 直到有返回值。
//            Future<String> submit = threadPoolExecutor.submit(new ThreadTask02("任务-0" + (i + 1)));
//            try {
//                System.out.println(submit.get());
//            } catch (InterruptedException e) {
//                e.printStackTrace();
//            } catch (ExecutionException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
//        }
        // 关闭线程池状态，如果有线程正在执行，则等待线程执行完后关闭
        threadPoolExecutor.shutdown();
        // 关闭线程池状态，如果有线程正在执行，停止执行
//        threadPoolExecutor.shutdownNow();
    }

}

PriorityBlockingQueue

package cn.lacknb.test.threadPools;

import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author: gitsilence
 * @description:
 * @date: 2021/5/30 5:25 下午
 **/
public class ThreadPoolPriorityBlockingQueue {

    public static void main(String[] args) {
        // PriorityBlockingQueue 具有优先级的无界队列，通过参数Comparator实现
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60L,
                TimeUnit.SECONDS, new PriorityBlockingQueue<>());
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            pool.execute(new ThreadTask("任务-0" + (i + 1)));
        }
        pool.shutdown();
    }

}

SynchronousQueue

package cn.lacknb.test.threadPools;

import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author: gitsilence
 * @description:
 * @date: 2021/5/30 5:18 下午
 **/
public class ThreadPoolSynchronousQueue {

    public static void main(String[] args) {
        // SynchronousQueue 不缓存任务，生产者放入一个任务必须等到消费者取出任务
        // 也就是说新任务进来时，不会缓存，而是直接被调度执行该任务，如果没有可用线程则创建线程
        // 如果线程数量达到maximumPoolSize，则执行拒绝策略
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60L,
                TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<>());
        // 所以当这里的 提交任务 大于3的时候，就会执行拒绝策略。
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            pool.execute(new ThreadTask("任务-0" + (i + 1)));
        }
        pool.shutdown();
    }

}

ThreadPoolFactory

package cn.lacknb.test.threadPools;

import org.apache.commons.lang3.concurrent.BasicThreadFactory;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author: gitsilence
 * @description:
 * @date: 2021/6/1 9:48 下午
 **/
public class ThreadPoolFactory {
    public static void main(String[] args) {

        // 原始
//        ThreadFactory factory = runnable -> {
//            Thread thread = new Thread(runnable);
//            thread.setName("thread-pool");
//            return thread;
//        };
        // Spring 框架提供的，这里名字为前缀
//        CustomizableThreadFactory factory = new CustomizableThreadFactory("spring-thread-pool-");

        // Google guava工具类提供的，这里名字 为完整的名字
//        ThreadFactory factory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("guava-thread-pool").build();

        // Apache commons-lang3 提供的，这里名字 为完整的名字
        ThreadFactory factory = new BasicThreadFactory.Builder().namingPattern("basicThreadFactory-pool").build();

        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60L,
                TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(2), factory);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            pool.execute(new ThreadTask("任务-0" + (i + 1)));
        }
        pool.shutdown();
    }
}

        <dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>23.0</version>
        </dependency>