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JAVA进阶----ThreadPoolExecutor机制(转载)

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原文地址:http://825635381.iteye.com/blog/2184680

ThreadPoolExecutor机制 
一、概述
 
1、ThreadPoolExecutor作为java.util.concurrent包对外提供基础实现,以内部线程池的形式对外提供管理任务执行,线程调度,线程池管理等等服务; 
2、Executors方法提供的线程服务,都是通过参数设置来实现不同的线程池机制。 
3、先来了解其线程池管理的机制,有助于正确使用,避免错误使用导致严重故障。同时可以根据自己的需求实现自己的线程池
 

二、核心构造方法讲解 
下面是ThreadPoolExecutor最核心的构造方法 

Java代码  收藏代码
  1. public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,  
  2.                               int maximumPoolSize,  
  3.                               long keepAliveTime,  
  4.                               TimeUnit unit,  
  5.                               BlockingQueue<Runnable> workQueue,  
  6.                               ThreadFactory threadFactory,  
  7.                               RejectedExecutionHandler handler) {  
  8.         if (corePoolSize < 0 ||  
  9.             maximumPoolSize <= 0 ||  
  10.             maximumPoolSize < corePoolSize ||  
  11.             keepAliveTime < 0)  
  12.             throw new IllegalArgumentException();  
  13.         if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)  
  14.             throw new NullPointerException();  
  15.         this.corePoolSize = corePoolSize;  
  16.         this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;  
  17.         this.workQueue = workQueue;  
  18.         this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);  
  19.         this.threadFactory = threadFactory;  
  20.         this.handler = handler;  
  21.     }  


构造方法参数讲解 

参数名 作用
corePoolSize 核心线程池大小
maximumPoolSize 最大线程池大小
keepAliveTime 线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间;可以allowCoreThreadTimeOut(true)使得核心线程有效时间
TimeUnit keepAliveTime时间单位
workQueue 阻塞任务队列
threadFactory 新建线程工厂
RejectedExecutionHandler 当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时,任务会交给RejectedExecutionHandler来处理



重点讲解: 
其中比较容易让人误解的是:corePoolSize,maximumPoolSize,workQueue之间关系。 

1.当线程池小于corePoolSize时,新提交任务将创建一个新线程执行任务,即使此时线程池中存在空闲线程。 
2.当线程池达到corePoolSize时,新提交任务将被放入workQueue中,等待线程池中任务调度执行 
3.当workQueue已满,且maximumPoolSize>corePoolSize时,新提交任务会创建新线程执行任务 
4.当提交任务数超过maximumPoolSize时,新提交任务由RejectedExecutionHandler处理 
5.当线程池中超过corePoolSize线程,空闲时间达到keepAliveTime时,关闭空闲线程 
6.当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时,线程池中corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭
 

线程管理机制图示: 


三、Executors提供的线程池配置方案 

1、构造一个固定线程数目的线程池,配置的corePoolSize与maximumPoolSize大小相同,同时使用了一个无界LinkedBlockingQueue存放阻塞任务,因此多余的任务将存在再阻塞队列,不会由RejectedExecutionHandler处理 

Java代码  收藏代码
  1. public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {  
  2.         return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,  
  3.                                       0L, TimeUnit.MILLISECONDS,  
  4.                                       new LinkedBlockingQueue<Runnable>());  
  5.     }  


2、构造一个缓冲功能的线程池,配置corePoolSize=0,maximumPoolSize=Integer.MAX_VALUE,keepAliveTime=60s,以及一个无容量的阻塞队列 SynchronousQueue,因此任务提交之后,将会创建新的线程执行;线程空闲超过60s将会销毁 

Java代码  收藏代码
  1. public static ExecutorService newCachedThreadPool() {  
  2.         return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,  
  3.                                       60L, TimeUnit.SECONDS,  
  4.                                       new SynchronousQueue<Runnable>());  
  5.     }  


3、构造一个只支持一个线程的线程池,配置corePoolSize=maximumPoolSize=1,无界阻塞队列LinkedBlockingQueue;保证任务由一个线程串行执行 

Java代码  收藏代码
  1. public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {  
  2.         return new FinalizableDelegatedExecutorService  
  3.             (new ThreadPoolExecutor(11,  
  4.                                     0L, TimeUnit.MILLISECONDS,  
  5.                                     new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));  
  6.     }  


4、构造有定时功能的线程池,配置corePoolSize,无界延迟阻塞队列DelayedWorkQueue;有意思的是:maximumPoolSize=Integer.MAX_VALUE,由于DelayedWorkQueue是无界队列,所以这个值是没有意义的 

Java代码  收藏代码
  1. public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {  
  2.         return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);  
  3.     }  
  4.   
  5. public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(  
  6.             int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {  
  7.         return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);  
  8.     }  
  9.   
  10. public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,  
  11.                              ThreadFactory threadFactory) {  
  12.         super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, TimeUnit.NANOSECONDS,  
  13.               new DelayedWorkQueue(), threadFactory);  
  14.     }  



四、定制属于自己的线程池 

Java代码  收藏代码
  1. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;  
  4. import java.util.concurrent.ThreadFactory;  
  5. import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  
  6. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  7. import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;  
  8.   
  9.   
  10. public class CustomThreadPoolExecutor {  
  11.   
  12.       
  13.     private ThreadPoolExecutor pool = null;  
  14.       
  15.       
  16.     /** 
  17.      * 线程池初始化方法 
  18.      *  
  19.      * corePoolSize 核心线程池大小----10 
  20.      * maximumPoolSize 最大线程池大小----30 
  21.      * keepAliveTime 线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间----30+单位TimeUnit 
  22.      * TimeUnit keepAliveTime时间单位----TimeUnit.MINUTES 
  23.      * workQueue 阻塞队列----new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10)====10容量的阻塞队列 
  24.      * threadFactory 新建线程工厂----new CustomThreadFactory()====定制的线程工厂 
  25.      * rejectedExecutionHandler 当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时, 
  26.      *                          即当提交第41个任务时(前面线程都没有执行完,此测试方法中用sleep(100)), 
  27.      *                                任务会交给RejectedExecutionHandler来处理 
  28.      */  
  29.     public void init() {  
  30.         pool = new ThreadPoolExecutor(  
  31.                 10,  
  32.                 30,  
  33.                 30,  
  34.                 TimeUnit.MINUTES,  
  35.                 new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10),  
  36.                 new CustomThreadFactory(),  
  37.                 new CustomRejectedExecutionHandler());  
  38.     }  
  39.   
  40.       
  41.     public void destory() {  
  42.         if(pool != null) {  
  43.             pool.shutdownNow();  
  44.         }  
  45.     }  
  46.       
  47.       
  48.     public ExecutorService getCustomThreadPoolExecutor() {  
  49.         return this.pool;  
  50.     }  
  51.       
  52.     private class CustomThreadFactory implements ThreadFactory {  
  53.   
  54.         private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);  
  55.           
  56.         @Override  
  57.         public Thread newThread(Runnable r) {  
  58.             Thread t = new Thread(r);  
  59.             String threadName = CustomThreadPoolExecutor.class.getSimpleName() + count.addAndGet(1);  
  60.             System.out.println(threadName);  
  61.             t.setName(threadName);  
  62.             return t;  
  63.         }  
  64.     }  
  65.       
  66.       
  67.     private class CustomRejectedExecutionHandler implements RejectedExecutionHandler {  
  68.   
  69.         @Override  
  70.         public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {  
  71.             // 记录异常  
  72.             // 报警处理等  
  73.             System.out.println("error.............");  
  74.         }  
  75.     }  
  76.       
  77.       
  78.       
  79.     // 测试构造的线程池  
  80.     public static void main(String[] args) {  
  81.         CustomThreadPoolExecutor exec = new CustomThreadPoolExecutor();  
  82.         // 1.初始化  
  83.         exec.init();  
  84.           
  85.         ExecutorService pool = exec.getCustomThreadPoolExecutor();  
  86.         for(int i=1; i<100; i++) {  
  87.             System.out.println("提交第" + i + "个任务!");  
  88.             pool.execute(new Runnable() {  
  89.                 @Override  
  90.                 public void run() {  
  91.                     try {  
  92.                         Thread.sleep(300);  
  93.                     } catch (InterruptedException e) {  
  94.                         e.printStackTrace();  
  95.                     }  
  96.                     System.out.println("running=====");  
  97.                 }  
  98.             });  
  99.         }  
  100.           
  101.           
  102.           
  103.         // 2.销毁----此处不能销毁,因为任务没有提交执行完,如果销毁线程池,任务也就无法执行了  
  104.         // exec.destory();  
  105.           
  106.         try {  
  107.             Thread.sleep(10000);  
  108.         } catch (InterruptedException e) {  
  109.             e.printStackTrace();  
  110.         }  
  111.     }  
  112. }  


方法中建立一个核心线程数为30个,缓冲队列有10个的线程池。每个线程任务,执行时会先睡眠0.1秒,保证提交40个任务时没有任务被执行完,这样提交第41个任务是,会交给CustomRejectedExecutionHandler 类来处理。

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