java互联网FOR面试-JAVA基础-四种线程池的使用以及ThreadPoolExecutor参数设置

其他 2018-06-20 05:48:26 阅读次数: 3

转自：http://cuisuqiang.iteye.com/blog/2019372


Java通过Executors提供四种线程池，分别为：
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

 

(1) newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。示例代码如下：

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  5.  public static void main(String[] args) {  
  6.   ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();  
  7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
  8.    final int index = i;  
  9.    try {  
  10.     Thread.sleep(index * 1000);  
  11.    } catch (InterruptedException e) {  
  12.     e.printStackTrace();  
  13.    }  
  14.    cachedThreadPool.execute(new Runnable() {  
  15.     public void run() {  
  16.      System.out.println(index);  
  17.     }  
  18.    });  
  19.   }  
  20.  }  
  21. }  

 

线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。
 
(2) newFixedThreadPool
创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例代码如下：

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  5.  public static void main(String[] args) {  
  6.   ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);  
  7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
  8.    final int index = i;  
  9.    fixedThreadPool.execute(new Runnable() {  
  10.     public void run() {  
  11.      try {  
  12.       System.out.println(index);  
  13.       Thread.sleep(2000);  
  14.      } catch (InterruptedException e) {  
  15.       e.printStackTrace();  
  16.      }  
  17.     }  
  18.    });  
  19.   }  
  20.  }  
  21. }  

 
因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

 

(3)  newScheduledThreadPool
创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.Executors;  
  3. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
  4. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  5. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  6.  public static void main(String[] args) {  
  7.   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  
  8.   scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {  
  9.    public void run() {  
  10.     System.out.println("delay 3 seconds");  
  11.    }  
  12.   }, 3, TimeUnit.SECONDS);  
  13.  }  
  14. }  

 
表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.Executors;  
  3. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
  4. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  5. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  6.  public static void main(String[] args) {  
  7.   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  
  8.   scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {  
  9.    public void run() {  
  10.     System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");  
  11.    }  
  12.   }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);  
  13.  }  
  14. }  

 
表示延迟1秒后每3秒执行一次。

 

(4) newSingleThreadExecutor
创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下：

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  5.  public static void main(String[] args) {  
  6.   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();  
  7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
  8.    final int index = i;  
  9.    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  
  10.     public void run() {  
  11.      try {  
  12.       System.out.println(index);  
  13.       Thread.sleep(2000);  
  14.      } catch (InterruptedException e) {  
  15.       e.printStackTrace();  
  16.      }  
  17.     }  
  18.    });  
  19.   }  
  20.  }  
  21. }  

 
结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

你可以使用JDK自带的监控工具来监控我们创建的线程数量，运行一个不终止的线程，创建指定量的线程，来观察：
工具目录：C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_06\bin\jconsole.exe
运行程序做稍微修改：

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  5.  public static void main(String[] args) {  
  6.   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newCachedThreadPool();  
  7.   for (int i = 0; i < 100; i++) {  
  8.    final int index = i;  
  9.    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  
  10.     public void run() {  
  11.      try {  
  12.       while(true) {  
  13.        System.out.println(index);  
  14.        Thread.sleep(10 * 1000);  
  15.       }  
  16.      } catch (InterruptedException e) {  
  17.       e.printStackTrace();  
  18.      }  
  19.     }  
  20.    });  
  21.    try {  
  22.     Thread.sleep(500);  
  23.    } catch (InterruptedException e) {  
  24.     e.printStackTrace();  
  25.    }  
  26.   }  
  27.  }  
  28. }  

 
效果如下：

 

选择我们运行的程序：

监控运行状态

 


以下转自：https://blog.csdn.net/zhouhl_cn/article/details/7392607


JDK1.5中引入了强大的concurrent包，其中最常用的莫过了线程池的实现ThreadPoolExecutor，它给我们带来了极大的方便，但同时，对于该线程池不恰当的设置也可能使其效率并不能达到预期的效果，甚至仅相当于或低于单线程的效率。

ThreadPoolExecutor类可设置的参数主要有：

  • corePoolSize

核心线程数，核心线程会一直存活，即使没有任务需要处理。当线程数小于核心线程数时，即使现有的线程空闲，线程池也会优先创建新线程来处理任务，而不是直接交给现有的线程处理。

核心线程在allowCoreThreadTimeout被设置为true时会超时退出，默认情况下不会退出。

  • maxPoolSize
当线程数大于或等于核心线程，且任务队列已满时，线程池会创建新的线程，直到线程数量达到maxPoolSize。如果线程数已等于maxPoolSize，且任务队列已满，则已超出线程池的处理能力，线程池会拒绝处理任务而抛出异常。

  • keepAliveTime

当线程空闲时间达到keepAliveTime，该线程会退出，直到线程数量等于corePoolSize。如果allowCoreThreadTimeout设置为true，则所有线程均会退出直到线程数量为0。

  • allowCoreThreadTimeout

是否允许核心线程空闲退出，默认值为false。

  • queueCapacity

任务队列容量。从maxPoolSize的描述上可以看出，任务队列的容量会影响到线程的变化，因此任务队列的长度也需要恰当的设置。


线程池按以下行为执行任务

  1. 当线程数小于核心线程数时，创建线程。
  2. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列。
  3. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满
    1. 若线程数小于最大线程数，创建线程
    2. 若线程数等于最大线程数，抛出异常，拒绝任务

系统负载

参数的设置跟系统的负载有直接的关系，下面为系统负载的相关参数：

  • tasks，每秒需要处理的最大任务数量
  • tasktime，处理第个任务所需要的时间
  • responsetime，系统允许任务最大的响应时间，比如每个任务的响应时间不得超过2秒。


参数设置


corePoolSize:

每个任务需要tasktime秒处理，则每个线程每钞可处理1/tasktime个任务。系统每秒有tasks个任务需要处理，则需要的线程数为：tasks/(1/tasktime)，即tasks*tasktime个线程数。假设系统每秒任务数为100~1000，每个任务耗时0.1秒，则需要100*0.1至1000*0.1，即10~100个线程。那么corePoolSize应该设置为大于10，具体数字最好根据8020原则，即80%情况下系统每秒任务数，若系统80%的情况下第秒任务数小于200，最多时为1000，则corePoolSize可设置为20。


queueCapacity:

任务队列的长度要根据核心线程数，以及系统对任务响应时间的要求有关。队列长度可以设置为(corePoolSize/tasktime)*responsetime： (20/0.1)*2=400，即队列长度可设置为400。

队列长度设置过大，会导致任务响应时间过长，切忌以下写法：

LinkedBlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue();

这实际上是将队列长度设置为Integer.MAX_VALUE，将会导致线程数量永远为corePoolSize，再也不会增加，当任务数量陡增时，任务响应时间也将随之陡增。


maxPoolSize:

当系统负载达到最大值时，核心线程数已无法按时处理完所有任务，这时就需要增加线程。每秒200个任务需要20个线程，那么当每秒达到1000个任务时，则需要(1000-queueCapacity)*(20/200)，即60个线程，可将maxPoolSize设置为60。


keepAliveTime:

线程数量只增加不减少也不行。当负载降低时，可减少线程数量，如果一个线程空闲时间达到keepAliveTiime，该线程就退出。默认情况下线程池最少会保持corePoolSize个线程。


allowCoreThreadTimeout:

默认情况下核心线程不会退出，可通过将该参数设置为true，让核心线程也退出。


以上关于线程数量的计算并没有考虑CPU的情况。若结合CPU的情况，比如，当线程数量达到50时，CPU达到100%，则将maxPoolSize设置为60也不合适，此时若系统负载长时间维持在每秒1000个任务，则超出线程池处理能力，应设法降低每个任务的处理时间(tasktime)。


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转载自blog.csdn.net/fortunatelx/article/details/80325623
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