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JAVA 線程池的正確打開方式

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摘要:代碼如下是并發(fā)包中提供的,用來快速創(chuàng)建不同類型的線程池。線程池的正確創(chuàng)建方式其實,問題很好解決。總結最后,我們在使用線程池的時候,需要根據(jù)使用場景來自行選擇。擴展對于一些耗時的任務,盲目選擇線程池往往不是最佳方案。

JAVA 線程池的正確打開方式
摘要:本文屬于原創(chuàng),歡迎轉載,轉載請保留出處:https://github.com/jasonGeng88/blog
當前環(huán)境

jdk == 1.8

Executors 使用的隱患

先來看一段代碼,我們要創(chuàng)建一個固定線程池,假設固定線程數(shù)是4。代碼如下:

Executors是JAVA并發(fā)包中提供的,用來快速創(chuàng)建不同類型的線程池。

是不是很簡單,創(chuàng)建線程池只需一行代碼。對于一些個人項目或臨時性的項目,這樣寫確實沒什么問題,而且開發(fā)速度很快。但在一些大型項目中,這種做法一般是禁止的。

WHY???

因為用Executors創(chuàng)建的線程池存在性能隱患,我們看一下源碼就知道,用Executors創(chuàng)建線程池時,使用的隊列是new LinkedBlockingQueue(),這是一個無邊界隊列,如果不斷的往里加任務時,最終會導致內(nèi)存問題,也就是說在項目中由于使用了無邊界隊列,導致的內(nèi)存占用的不可控性。下圖是不斷添加線程任務導致老年代被占滿的情況:

當然,除了內(nèi)存問題,它還存在一些其他的問題,在下面對線程池參數(shù)的介紹中會具體說明。

線程池的正確創(chuàng)建方式

其實,問題很好解決。提供的簡便方式有局限性,那我們自己new一個ThreadPoolExecutor,無非多寫幾行代碼而已。

關于ThreadPoolExecutor的具體代碼如下:

參數(shù)說明:

corePoolSize:核心線程數(shù);

maximumPoolSize:最大線程數(shù),即線程池中允許存在的最大線程數(shù);

keepAliveTime:線程存活時間,對于超過核心線程數(shù)的線程,當線程處理空閑狀態(tài)下,且維持時間達到keepAliveTime時,線程將被銷毀;

unit:keepAliveTime的時間單位

workQueue:工作隊列,用于存在待執(zhí)行的線程任務;

threadFactory:創(chuàng)建線程的工廠,用于標記區(qū)分不同線程池所創(chuàng)建出來的線程;

handler:當?shù)竭_線程數(shù)上限或工作隊列已滿時的拒絕處理邏輯;

具體代碼

自定義threadFactory。除了可以自定義創(chuàng)建的線程名稱,方便問題排查,在newThread(Runnable r)創(chuàng)建線程的方法中,還可以進行定制化設置,如為線程設置特定上下文等。

自定義RejectedExecutionHandler。記錄異常信息,選擇不同處理邏輯,有交由當前線程執(zhí)行任務,有直接拋出異常,再或者等待后繼續(xù)添加任務等。

創(chuàng)建自定義線程池

線程池內(nèi)在處理邏輯

我們通過一些例子,來觀察一下其內(nèi)部的處理邏輯。基于上述具體代碼,我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個核心線程數(shù)4,最大線程數(shù)8,線程存活時間10s,工作隊列最大容量為10的一個線程池。

初始化線程池:未添加線程任務

這時,線程池中不會創(chuàng)建任何線程,存活線程為0,工作隊列為0.

未達核心線程數(shù):添加4個線程任務

由于當前存活線程數(shù) <= 核心線程數(shù),所以會創(chuàng)建新的線程。即存活線程為4,工作隊列為0.

核心線程數(shù)已滿:添加第5個線程任務

若當前線程池中存在空閑線程,則交由該線程處理。即存活線程為4,工作隊列為0.

若當前所有線程處理運行狀態(tài),加入工作隊列。即存活線程為4,工作隊列為1.(注意:此時工作隊列中的任務不會被執(zhí)行,直到有線程空閑后,才能被處理

工作隊列未滿:假設添加的任務都是耗時操作(短時間不會結束),再添加9個耗時任務

即存活線程為4,工作隊列為10.

工作隊列已滿 & 未達最大線程數(shù):再添加4個任務

當工作隊列已滿,且不存在空閑線程,此時會創(chuàng)建額外線程來處理當前任務。此時存活線程為8,工作隊列為10.

工作隊列已滿 & 且最大線程數(shù)已滿:再添加1個任務

觸發(fā)RejectedExecutionHandler,將當前任務交由自己設置的執(zhí)行句柄進行處理。此時存活線程為8,工作隊列為10.

當任務執(zhí)行完后,沒有新增的任務,臨時擴充的線程(大于核心線程數(shù)的)將在10s(keepAliveTime)后被銷毀。

總結

最后,我們在使用線程池的時候,需要根據(jù)使用場景來自行選擇。通過corePoolSize和maximumPoolSize的搭配,存活時間的選擇,以及改變隊列的實現(xiàn)方式,如:選擇延遲隊列,來實現(xiàn)定時任務的功能。并發(fā)包Executors中提供的一些方法確實好用,但我們?nèi)孕栌斜A舻厝ナ褂茫@樣在項目中就不會挖太多的坑。

擴展

對于一些耗時的IO任務,盲目選擇線程池往往不是最佳方案。通過異步+單線程輪詢,上層再配合上一個固定的線程池,效果可能更好。類似與Reactor模型中selector輪詢處理

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