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大白话讲解线程池难点

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线程池

线程池是一种多线程处理形式,处理过程中将任务添加到队列,然后在创建线程后自动启动这些任务。

线程池是帮助我们处理以及管理多线程的。若是没有线程池,则每当有任务到达时都会新建一个线程来自处理,若任务特别多的时候,就会无休止的创建很多线程,这不但会消耗系统的资源,还会降低整个系统的稳定性

然而有了线程池,则会通过对已创建线程的重复利用,降低创建和销毁线程时的资源消耗。同时,若是有任务到达,可以复用之前创建的线程不需要再去创建新的线程。同时可以规定线程池的大小,并对线程进行调优和监控,降低对整个系统的影响。

线程池的7个参数

这七个参数分别是:核心线程数最大线程数最大空闲时间时间单位阻塞队列线程工厂拒绝策略

我们结合当下的一个例子聊聊这七个参数 假如我们有一个公司,有几个核心员工,也有几个外包员工,有招人的hr,也有个项目经理。 员工干活,hr招人,项目经理接任务。

核心线程数 corePoolSize

就是核心员工,干活滴,不会被开除。这个公司最少会有这么多人在干活。

核心线程数就是这个线程池最低保持的线程数量

最大线程数 maximumPoolSize

这是所有员工,老板给定的最大人数,核心员工+外包的数量,最多也就这么多人。

也就是这个线程池所能容纳的最多的线程数量。当设定这个值的时候,若是小于核心线程数,会抛出非法参数的错。

最大空闲时间 keepAliveTime

这就有意思了,当外包人员没活了,在空闲这么多时间之后,就会给嘎掉,告辞了各位。

也就是说,非核心线程在这么多时间没有执行任务之后会被关闭。

时间单位 unit

这就是上边最大空闲时间的单位,外包人员看到个10,以为10天,暗自庆幸,还有时间找找新的,结果,10min,哈哈,10分钟后走人。

阻塞队列 workQueue

项目经理,活全在他这里放着,干活的从这里领活然后去处理。

线程池存放任务的队列,用来存储线程池的所有待执行任务。

线程工厂 threadFactory

这就是个hr,线程池创建之后,有任务来了,先招聘核心员工,当核心员工忙不过来的时候,再招聘外包员工。

线程池创建线程时调用的工厂方法。

拒绝策略 handler

当公司里每个人都有活干,这里包括核心员工和外包员工,并且项目经理那里也已经堆满了的时候,再有任务来的时候的处理方式当下有四种处理方式

  • AbortPolicy:拒绝并抛出异常。项目经理拒绝了新的任务,并且向上级领导上报了此事。整个公司停摆了。也就是,老子干不了了,直接掀桌子。默认就是这个拒绝策略。
  • CallerRunsPolicy:使用当前调用的线程来执行此任务。谁提的任务,谁处理。当一个main线程将任务抛给线程池的时候,线程池满了,并且是这个拒绝策略,则会让这个main线程去执行这个任务。也就是异步任务变成同步任务了。这个要慎用,等于阻塞了用户的请求,整体服务会变慢。
  • DiscardOldestPolicy:抛弃队列头部(最旧)的一个任务,并执行当前任务。项目经理放弃队列里最开始的一个任务,并将新来的任务放在最后一个。一般也不用,或者说根据实际情况看能否使用的到。
  • DiscardPolicy:忽略并抛弃当前任务。谁都不接受,来的新任务都忽略掉。

这个在我们环境引起过一个bug,我们使用的DiscardPolicy这个拒绝策略,导入8万个用户资料的时候,五个线程处理,阻塞队列的大小只有5万,这样,导入的时候只会有5万个用户被导入成功,其余的用户不见了,找了许久才发现问题在这里。也没改策略,吧导入的文件拆成了两个,分别导入了。

也可以自定义一个拒绝策略,实现RejectedExecutionHandle接口,并重写rejectedeExecution方法即可 大白话讲解线程池难点

线程池的状态

线程池有五个状态

  • RUNNING 在这个状态下,有任务就正常接收并处理,线程池刚创建出来的默认状态就是这个
  • SHUTDOWN 这个状态下不会接受新的任务,但会处理正在执行的任务和工作队列中的任务,当线程池执行shutdown()方法后,处于这个状态。
  • STOP 不会接受新的任务,会立即中断正在执行的线程,并且不会处理工作队列中的任务当线程池执行当线程池执行shutdownNow()方法之后处于这个状态
  • TIDYING SHUTDOWN的工作队列中的任务都处理完了,SHUTDOWNSTOP工作线程都关闭之后的过渡状态,线程池马上凉凉,是个过渡状态
  • TERMINATED 死亡,执行terminated()之后的状态。

那么这里为啥要一个TIDYING这个过渡状态呢?是为了确保SHUTDOWNSTOP状态中的工作线程都已经关闭。在这个状态下执行了执行terminated()方法之后这才会到TERMINATED状态。也就是说我们可以重写这个方法,来处理一些线程池关闭之后的事情。

并且线程池的状态是在ctl属性中记录的。本质是个int类型,ctl的高三位记录线程池状态

在低29位,才会记录工作线程个数。也就是说即便指定的线程最大数量是Integer.MAX_VALUE他也到不了,一个线程池的最多线程也就是2的29次方个了。

线程池执行流程

核心线程不是new完就构建的,是懒加载的机制,添加任务才会构建核心线程,具体流程看下图:

大白话讲解线程池难点

这里我们可以看到很重要的一点,当任务队列满的时候,才会创建非核心线程。

当没有任务的时候,核心线程在干什么?

线程会挂起,默认核心线程是WAITING状态,非核心是TIMED_WAITING

如果是核心线程,默认情况下,会在阻塞队列的位置执行take()方法,直到拿到任务为止。就是说,一直等,有活我就干,没活就一直等。

如果是非核心线程,默认情况下,会在阻塞队列的位置执行poll()方法,等待最大空闲时间,如果没任务,直接嘎掉,如果有活,那就正常干。

转载自:https://juejin.cn/post/7243393609490268218
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