java线程池追问集

1. 线程池的作用

• 降低资源消耗：通过重用已经创建的线程来降低线程创建和销毁的消耗
• 提高响应速度：任务到达时不需要等待线程创建就可以立即执行
• 提高线程的可管理性：线程池可以统一管理、分配、调优和监控

2. 线程池的组成

• 线程池管理器（ThreadPool）：用于创建并管理线程池，包括 创建线程池，销毁线程池，添加新任务；
• 2、工作线程（PoolWorker）：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务；
• 3、任务（Task）：完成某个事件，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；
• 4、任务队列（taskQueue）：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

3. 线程池的使用逻辑

4. 常用线程池的种类

• Java通过Executors提供了四种线程池，这四种线程池都是直接或间接配置ThreadPoolExecutor的参数实现的。

  • newCachedThreadPool：用来创建一个可以无限扩大的线程池，适用于负载较轻的场景，执行短期异步任务。（可以使得任务快速得到执行，因为任务时间执行短，可以很快结束，也不会造成cpu过度切换）

  SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue。

  • 该线程池的工作机制是：
  • 1. 没有核心线程，直接向SynchronousQueue中提交任务
    • 1. 如果有空闲线程，就去取出任务执行；如果没有空闲线程，就新建一个
    • 1. 执行完任务的线程有60秒生存时间，如果在这个时间内可以接到新任务，就可以继续活下去，否则就拜拜
  • newFixedThreadPool：创建一个固定大小的线程池，因为采用无界的阻塞队列，所以实际线程数量永远不会变化，适用于负载较重的场景，对当前线程数量进行限制。（保证线程数可控，不会造成线程过多，导致系统负载更为严重）
  • newSingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池，适用于需要保证顺序执行各个任务。
  • newScheduledThreadPool：适用于执行延时或者周期性任务。

  4.1 ScheduledThreadPoolExecutor 添加任务提供了另外两个方法：

  scheduleAtFixedRate() ：按某种速率周期执行
  scheduleWithFixedDelay()：在某个延迟后执行

  • 该线程池的工作机制是：

    • 1. 调用上面两个方法添加一个任务
    • 1. 线程池中的线程从 DelayQueue 中取任务(time 大于等于当前时间的)
    • 1. 然后执行任务
    • 1. 执行完的任务修改time到指定时间，重新加入队列

- 5. 线程池的参数

• corePoolSize：线程池中的核心线程数

  • 核心线程会一直存活，即使是闲置状态
  • CPU密集型的任务(加密、解密、压缩、复杂计算)，一般core设置为CPU核数 + 1, 防止频繁的上下文切换；
  • IO密集型的任务(读写数据库、网络请求、文件读写)，一般core设置为CPU核数 * 2
  • 具体要设置多少，还是测试、生产环境需要反复调试、修改

• maximumPoolSize：线程池中最大线程数

  • 一般生产环境和core配的一致，防止线程池震荡

• keepAliveTime：闲置超时时间

  • poolSize > corePoolSize 后创建的为闲置线程 - 如果服务波峰之后有较长时间的波谷，可以考虑尽快超时回收； 如果是密集的波峰，就要配久一点再超时
• unit：keepAliveTime 超时时间的单位（时/分/秒等）
• workQueue：线程池中的任务队列
• threadFactory：为线程池提供创建新线程的线程工厂

• rejectedExecutionHandler：线程池任务队列超过最大值之后的拒绝策略

  • java默认有4种实现, 如果不指定，默认选择Abort， 下面排列由最消极到最积极 - DiscardPolicy, 丢弃任务，但是不抛出异常

    • DiscardOldestPolicy 丢弃队列最前面的任务，然后提交当前Task到队列尾部

      • AbortPolicy, 丢弃任务并抛出RejectedExecutionException
    • CallerRunsPolicy 由调用线程处理该任务

- 6. 为什么要使用阻塞队列

• 防止线程无限制的创建、浪费内存导致OOM or 浪费CPU频繁进行上下文切换
• 阻塞队列可以保证任务队列中没有任务时阻塞获取任务的线程，使得线程进入wait状态，释放cpu资源。
• 当队列中有任务时才唤醒对应线程从队列中取出消息进行执行。

参考：《2020最新Java基础精讲视频教程和学习路线！》
链接：https://juejin.cn/post/693865...