面試突擊30:執行緒池是如何執行的?拒絕策略有哪些?
聊到執行緒池就一定會聊到執行緒池的執行流程,也就是當有一個任務進入執行緒池之後,執行緒池是如何執行的?我們今天就來聊聊這個話題。執行緒池是如何執行的?執行緒池的拒絕策略有哪些?
執行緒池執行流程
想要真正的瞭解執行緒池的執行流程,就得先從執行緒池的執行方法 execute() 說起,execute() 實現原始碼如下:
public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); int c = ctl.get(); // 當前工作的執行緒數小於核心執行緒數 if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { // 建立新的執行緒執行此任務 if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } // 檢查執行緒池是否處於執行狀態,如果是則把任務新增到佇列 if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { int recheck = ctl.get(); // 再次檢執行緒池是否處於執行狀態,防止在第一次校驗通過後執行緒池關閉 // 如果是非執行狀態,則將剛加入佇列的任務移除 if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); // 如果執行緒池的執行緒數為 0 時(當 corePoolSize 設定為 0 時會發生) else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); // 新建執行緒執行任務 } // 核心執行緒都在忙且佇列都已爆滿,嘗試新啟動一個執行緒執行失敗 else if (!addWorker(command, false)) // 執行拒絕策略 reject(command); }
從上述原始碼我們可以看出,當任務來了之後,執行緒池的執行流程是:先判斷當前執行緒數是否大於核心執行緒數?如果結果為 false,則新建執行緒並執行任務;如果結果為 true,則判斷任務佇列是否已滿?如果結果為 false,則把任務新增到任務佇列中等待執行緒執行,否則則判斷當前執行緒數量是否超過最大執行緒數?如果結果為 false,則新建執行緒執行此任務,否則將執行執行緒池的拒絕策略,如下圖所示:
執行緒池拒絕策略
當任務過多且執行緒池的任務佇列已滿時,此時就會執行執行緒池的拒絕策略,執行緒池的拒絕策略預設有以下 4 種:
- AbortPolicy:中止策略,執行緒池會丟擲異常並中止執行此任務;
- CallerRunsPolicy:把任務交給新增此任務的(main)執行緒來執行;
- DiscardPolicy:忽略此任務,忽略最新的一個任務;
- DiscardOldestPolicy:忽略最早的任務,最先加入佇列的任務。
預設的拒絕策略為 AbortPolicy 中止策略。
DiscardPolicy拒絕策略
接下來我們以 DiscardPolicy 忽略此任務,忽略最新的一個任務為例,演示一下拒絕策略的具體使用,實現程式碼如下:
public static void main(String[] args) { // 任務的具體方法 Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("當前任務被執行,執行時間:" + new Date() + " 執行執行緒:" + Thread.currentThread().getName()); try { // 等待 1s TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }; // 建立執行緒,執行緒的任務佇列的長度為 1 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1), new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()); // 新增並執行 4 個任務 threadPool.execute(runnable); threadPool.execute(runnable); threadPool.execute(runnable); threadPool.execute(runnable); // 執行緒池執行完任務,關閉執行緒池 threadPool.shutdown(); }
以上程式的執行結果如下:
從上述執行結果可以看出,給執行緒池添加了 4 個任務,而執行緒池只執行了 2 個任務就結束了,其他兩個任務執行了拒絕策略 DiscardPolicy 被忽略了,這就是拒絕策略的作用。
AbortPolicy拒絕策略
為了和 DiscardPolicy 拒絕策略對比,我們來演示一下 JDK 預設的拒絕策略 AbortPolicy 中止策略,執行緒池會丟擲異常並中止執行此任務,示例程式碼如下:
public static void main(String[] args) {
// 任務的具體方法
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("當前任務被執行,執行時間:" + new Date() +
" 執行執行緒:" + Thread.currentThread().getName());
try {
// 等待 1s
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
// 建立執行緒,執行緒的任務佇列的長度為 1
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1),
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); // 顯式指定拒絕策略,也可以忽略此設定,它為預設拒絕策略
// 新增並執行 4 個任務
threadPool.execute(runnable);
threadPool.execute(runnable);
threadPool.execute(runnable);
threadPool.execute(runnable);
// 執行緒池執行完任務,關閉執行緒池
threadPool.shutdown();
}
以上程式的執行結果如下:
從結果可以看出,給執行緒池添加了 4 個任務,執行緒池正常執行了 2 個任務,其他兩個任務執行了中止策略,並丟擲了拒絕執行的異常 RejectedExecutionException。
自定義拒絕策略
當然除了 JDK 提供的四種拒絕策略之外,我們還可以實現通過 new RejectedExecutionHandler,並重寫 rejectedExecution 方法來實現自定義拒絕策略,實現程式碼如下:
public static void main(String[] args) {
// 任務的具體方法
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("當前任務被執行,執行時間:" + new Date() +
" 執行執行緒:" + Thread.currentThread().getName());
try {
// 等待 1s
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
// 建立執行緒,執行緒的任務佇列的長度為 1
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1),
new RejectedExecutionHandler() {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
// 執行自定義拒絕策略的相關操作
System.out.println("我是自定義拒絕策略~");
}
});
// 新增並執行 4 個任務
threadPool.execute(runnable);
threadPool.execute(runnable);
threadPool.execute(runnable);
threadPool.execute(runnable);
}
以上程式的執行結果如下:
總結
執行緒池的執行流程有 3 個重要的判斷點(判斷順序依次往後):判斷當前執行緒數和核心執行緒數、判斷當前任務佇列是否已滿、判斷當前執行緒數是否已達到最大執行緒數。如果經過以上 3 個判斷,得到的結果都會 true,則會執行執行緒池的拒絕策略。JDK 提供了 4 種拒絕策略,我們還可以通過 new RejectedExecutionHandler 並重寫 rejectedExecution 方法來實現自定義拒絕策略。
是非審之於己,譭譽聽之於人,得失安之於數。
公眾號:Java面試真題解析