Java併發——執行緒池Executor框架
什麼是執行緒池?
執行緒池的概念大家應該都很清楚,幫我們重複管理執行緒,避免建立大量的執行緒增加開銷。
若採用"為每個任務分配一個執行緒"的方式會存在一些缺陷,尤其是當需要建立大量執行緒時:
①、執行緒生命週期的開銷非常高
②、資源消耗
③、穩定性
引入執行緒池
任務是一組邏輯工作單元,執行緒則是使任務非同步執行的機制。當存在大量併發任務時,建立、銷燬執行緒需要很大的開銷,運用執行緒池可以大大減小開銷。
Executor框架
說明:
Executor 執行器介面,該介面定義執行Runnable任務的方式。定義了executor執行方法。
ExecutorService 該介面定義提供對Executor的服務。
AbstractExecutorService 執行框架抽象類。
ThreadPoolExecutor JDK中執行緒池的具體實現。
Executors 執行緒池工廠類。
Java中的ThreadPoolExecutor類
java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor類是執行緒池中最核心的一個類,因此如果要透徹地瞭解Java中的執行緒池,必須先了解這個類。下面我們來看一下ThreadPoolExecutor類的具體實現原始碼。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, //核心執行緒的數量 int maximumPoolSize, //最大執行緒數量 long keepAliveTime, //超出核心執行緒數量以外的執行緒空餘存活時間 TimeUnit unit, //存活時間的單位 BlockingQueue<Runnable> workQueue, //儲存待執行任務的佇列 ThreadFactory threadFactory, //建立新執行緒使用的工廠 RejectedExecutionHandler handler // 當任務無法執行時的處理器 ) {...}
corePoolSize:核心池的大小,這個引數跟後面講述的執行緒池的實現原理有非常大的關係。在建立了執行緒池後,預設情況下,執行緒池中並沒有任何執行緒,而是等待有任務到來才建立執行緒去執行任務,除非呼叫了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法,從這2個方法的名字就可以看出,是預建立執行緒的意思,即在沒有任務到來之前就建立corePoolSize個執行緒或者一個執行緒。預設情況下,在建立了執行緒池後,執行緒池中的執行緒數為0,當有任務來之後,就會建立一個執行緒去執行任務,當執行緒池中的執行緒數目達到corePoolSize後,就會把到達的任務放到快取隊列當中;
maximumPoolSize
keepAliveTime:表示執行緒沒有任務執行時最多保持多久時間會終止。預設情況下,只有當執行緒池中的執行緒數大於corePoolSize時,keepAliveTime才會起作用,直到執行緒池中的執行緒數不大於corePoolSize,即當執行緒池中的執行緒數大於corePoolSize時,如果一個執行緒空閒的時間達到keepAliveTime,則會終止,直到執行緒池中的執行緒數不超過corePoolSize。但是如果呼叫了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法,線上程池中的執行緒數不大於corePoolSize時,keepAliveTime引數也會起作用,直到執行緒池中的執行緒數為0;
workQueue:一個阻塞佇列,用來儲存等待執行的任務,這個引數的選擇也很重要,會對執行緒池的執行過程產生重大影響,一般來說,這裡的阻塞佇列有以下幾種選擇:
ArrayBlockingQueue;
LinkedBlockingQueue;
SynchronousQueue;
threadFactory:執行緒工廠,主要用來建立執行緒;
handler:表示當拒絕處理任務時的策略.
使用示例
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 200, TimeUnit.MILLISECONDS,
new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5));
for(int i=0;i<15;i++){
MyTask myTask = new MyTask(i);
executor.execute(myTask);
System.out.println("執行緒池中執行緒數目:"+executor.getPoolSize()+",佇列中等待執行的任務數目:"+
executor.getQueue().size()+",已執行玩別的任務數目:"+executor.getCompletedTaskCount());
}
executor.shutdown();
}
}
class MyTask implements Runnable {
private int taskNum;
public MyTask(int num) {
this.taskNum = num;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("正在執行task "+taskNum);
try {
Thread.currentThread().sleep(4000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("task "+taskNum+"執行完畢");
}
}
執行結果:
正在執行task 0
執行緒池中執行緒數目:1,佇列中等待執行的任務數目:0,已執行玩別的任務數目:0
執行緒池中執行緒數目:2,佇列中等待執行的任務數目:0,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 1
執行緒池中執行緒數目:3,佇列中等待執行的任務數目:0,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 2
執行緒池中執行緒數目:4,佇列中等待執行的任務數目:0,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 3
執行緒池中執行緒數目:5,佇列中等待執行的任務數目:0,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 4
執行緒池中執行緒數目:5,佇列中等待執行的任務數目:1,已執行玩別的任務數目:0
執行緒池中執行緒數目:5,佇列中等待執行的任務數目:2,已執行玩別的任務數目:0
執行緒池中執行緒數目:5,佇列中等待執行的任務數目:3,已執行玩別的任務數目:0
執行緒池中執行緒數目:5,佇列中等待執行的任務數目:4,已執行玩別的任務數目:0
執行緒池中執行緒數目:5,佇列中等待執行的任務數目:5,已執行玩別的任務數目:0
執行緒池中執行緒數目:6,佇列中等待執行的任務數目:5,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 10
執行緒池中執行緒數目:7,佇列中等待執行的任務數目:5,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 11
執行緒池中執行緒數目:8,佇列中等待執行的任務數目:5,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 12
執行緒池中執行緒數目:9,佇列中等待執行的任務數目:5,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 13
執行緒池中執行緒數目:10,佇列中等待執行的任務數目:5,已執行玩別的任務數目:0
正在執行task 14
task 3執行完畢
task 0執行完畢
task 2執行完畢
task 1執行完畢
正在執行task 8
正在執行task 7
正在執行task 6
正在執行task 5
task 4執行完畢
task 10執行完畢
task 11執行完畢
task 13執行完畢
task 12執行完畢
正在執行task 9
task 14執行完畢
task 8執行完畢
task 5執行完畢
task 7執行完畢
task 6執行完畢
task 9執行完畢