JAVA线程池ThreadPoolExecutor

java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor相关基础介绍和使用示例。
[ 一 ]、常用线程池
最常用构造方法为：

 ThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,
 intmaximumPoolSize,
 longkeepAliveTime,
 TimeUnitunit,
 BlockingQueue<Runnable>workQueue,
 RejectedExecutionHandlerhandler)

JDK自带的配置好的线程池：

 //固定工作线程数量的线程池
 ExecutorServiceexecutorService1=Executors.newFixedThreadPool(3);

 //一个可缓存的线程池
 ExecutorServiceexecutorService2=Executors.newCachedThreadPool();

 //单线程化的Executor
 ExecutorServiceexecutorService3=Executors.newSingleThreadExecutor();

 //支持定时的以及周期性的任务执行
 ExecutorServiceexecutorService4=Executors.newScheduledThreadPool(3);

这些预定义好的线程池服务也是基于ThreadPoolExecutor配置的，所以我们应该从最基本的参数着手了解 ，如下：

参数详细说明 ：
[ 1 ]、 corePoolSize ： 线程池维护线程的最少数量
[ 2 ]、 maximumPoolSize ：线程池维护线程的最大数量
[ 3 ]、 keepAliveTime ： 线程池维护线程所允许的空闲时间
[ 4 ]、 unit ： 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位，unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性：

• NANOSECONDS
• MICROSECONDS
• MILLISECONDS
• SECONDS

[ 5]、 workQueue ： 线程池所使用的缓冲队列，常用的是：java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue
[ 6 ]、 handler ： 线程池对拒绝任务的处理策略，有四个选择如下：

• ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()：抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
• ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()：重试添加当前的任务，他会自动重复调用execute()方法
• ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()：抛弃旧的任务
• ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()：抛弃当前的任务

[ 二 ]、详细说明
[ 1 ]、当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时：

• 如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
• 如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
• 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
• 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。也就是：处理任务的优先级为：核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。
• 当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。

[ 2 ]、核心和最大池大小
ThreadPoolExecutor 将根据 corePoolSize（参见 getCorePoolSize()）和 maximumPoolSize（参见 getMaximumPoolSize()）设置的边界自动调整池大小。当新任务在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交时，如果运行的线程少于 corePoolSize，则创建新线程来处理请求，即使其他辅助线程是空闲的。如果运行的线程多于 corePoolSize 而少于 maximumPoolSize，则仅当队列满时才创建新线程。如果设置的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同，则创建了固定大小的线程池。如果将 maximumPoolSize 设置为基本的无界值（如 Integer.MAX_VALUE），则允许池适应任意数量的并发任务。在大多数情况下，核心和最大池大小仅基于构造来设置，不过也可以使用 setCorePoolSize(int) 和 setMaximumPoolSize(int) 进行动态更改。
[ 3 ]、排队及策略
所有 BlockingQueue 都可用于传输和保持提交的任务。可以使用此队列与池大小进行交互：

• 如果运行的线程少于 corePoolSize，则 Executor 始终首选添加新的线程，而不进行排队。
• 如果运行的线程等于或多于 corePoolSize，则 Executor 始终首选将请求加入队列，而不添加新的线程。
• 如果无法将请求加入队列，则创建新的线程，除非创建此线程超出 maximumPoolSize，在这种情况下，任务将被拒绝。

排队有三种通用策略：

• 直接提交。工作队列的默认选项是 SynchronousQueue，它将任务直接提交给线程而不保持它们。在此，如果不存在可用于立即运行任务的线程，则试图把任务加入队列将失败，因此会构造一个新的线程。此策略可以避免在处理可能具有内部依赖性的请求集合时出现锁定。直接提交通常要求无界 maximumPoolSizes 以避免拒绝新提交的任务。当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时，此策略允许无界线程具有增长的可能性。
• 无界队列。使用无界队列（例如，不具有预定义容量的 LinkedBlockingQueue）将导致在所有 corePoolSize 线程都忙的情况下将新任务加入队列。这样，创建的线程就不会超过 corePoolSize。（因此，maximumPoolSize 的值也就无效了。）当每个任务完全独立于其他任务，即任务执行互不影响时，适合于使用无界队列；例如，在 Web 页服务器中。这种排队可用于处理瞬态突发请求，当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时，此策略允许无界线程具有增长的可能性。
• 有界队列。当使用有限的 maximumPoolSizes 时，有界队列（如 ArrayBlockingQueue）有助于防止资源耗尽，但是可能较难调整和控制。队列大小和最大池大小可能需要相互折衷：使用大型队列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、操作系统资源和上下文切换开销，但是可能导致人工降低吞吐量。如果任务频繁阻塞（例如，如果它们是 I/O 边界），则系统可能为超过您许可的更多线程安排时间。使用小型队列通常要求较大的池大小，CPU 使用率较高，但是可能遇到不可接受的调度开销，这样也会降低吞吐量。

[ 4 ]、拒绝任务的处理策略 （这个和参数handler设置相关）
当 Executor 已经关闭，并且 Executor 将有限边界用于最大线程和工作队列容量，且已经饱和时，在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交的新任务将被拒绝。在以上两种情况下，execute 方法都将调用其 RejectedExecutionHandler 的 RejectedExecutionHandler.rejectedExecution(java.lang.Runnable, java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor) 方法。下面提供了四种预定义的处理程序策略：

• 在默认的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 中，处理程序遭到拒绝将抛出运行时 RejectedExecutionException。
• 在 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy 中，线程调用运行该任务的 execute 本身。此策略提供简单的反馈控制机制，能够减缓新任务的提交速度。
• 在 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 中，不能执行的任务将被删除。
• 在 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 中，如果执行程序尚未关闭，则位于工作队列头部的任务将被删除，然后重试执行程序（如果再次失败，则重复此过程）。
• 定义和使用其他种类的 RejectedExecutionHandler 类也是可能的，但这样做需要非常小心，尤其是当策略仅用于特定容量或排队策略时。

[ 三 ]、简单示例
JavaThreadPool.java

 packagemichael.thread.pool;

 importjava.util.Date;
 importjava.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
 importjava.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
 importjava.util.concurrent.TimeUnit;


 /**
 *@seehttp://sjsky.iteye.com
 *@[email protected]
 */
 publicclassJavaThreadPool{

 /**
 *@paramargs
 */
 publicstaticvoidmain(String[]args){

 ThreadPoolExecutorthreadPool=newThreadPoolExecutor(3,5,60,
 TimeUnit.SECONDS,newArrayBlockingQueue<Runnable>(10),
 newThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
 for(inti=0;i<10;i++){
 System.out.println("addjob_"+i+"at:"+newDate());
 SimplePrintJobjob=newSimplePrintJob("job_"+i);
 threadPool.execute(job);
 }
 System.out.println("executealljob");
 threadPool.shutdown();
 System.out.println("mainprogramend-----------");
 }

 }

SimplePrintJob.java

 packagemichael.thread.pool;

 importjava.util.Random;


 /**
 *@seehttp://sjsky.iteye.com
 *@[email protected]
 */
 publicclassSimplePrintJobimplementsRunnable{

 privateStringjobName;

 /**
 *@paramjobName
 */
 publicSimplePrintJob(StringjobName){
 this.jobName=jobName;
 }

 /**
 *@seejava.lang.Runnable#run()
 */
 publicvoidrun(){
 System.out.println("["+jobName+"]start...");
 intrandom=0;
 try{
 Randomr=newRandom();
 random=r.nextInt(10);
 Thread.sleep(random*1000L);
 }catch(Exceptione){
 e.printStackTrace();
 }
 System.out.println("["+jobName+"]endwithsleep:"+random);
 }
 }

运行结果如下：

引用

add job_0 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
add job_1 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
add job_2 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
[ job_0 ] start...
add job_3 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
add job_4 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
add job_5 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
add job_6 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
add job_7 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
add job_8 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
add job_9 at:Sun Jun 19 00:52:02 CST 2011
execute all job
[ job_2 ] start...
[ job_0 ] end with sleep:0
[ job_3 ] start...
[ job_2 ] end with sleep:0
[ job_4 ] start...
main program end-----------
[ job_1 ] start...
[ job_4 ] end with sleep:1
[ job_5 ] start...
[ job_5 ] end with sleep:6
[ job_6 ] start...
[ job_1 ] end with sleep:7
[ job_7 ] start...
[ job_3 ] end with sleep:8
[ job_8 ] start...
[ job_6 ] end with sleep:4
[ job_9 ] start...
[ job_7 ] end with sleep:6
[ job_8 ] end with sleep:7
[ job_9 ] end with sleep:5

我们可以自己更改 RejectedExecutionHandler handler这个参数，来观察运行结果会有什么不同。

转自:Michael's blog @http://sjsky.iteye.com

http://blog.csdn.net/robage/article/details/1620691