Java線程池總結

    假設一個伺服器完成一項任務所需時間為：T1 建立線程時間，T2 線上程中執行任務的時間，T3 銷毀線程時間。當T1 + T3 遠大於 T2時，採用多線程技術可以顯著減少處理器單元的閑置時間，增加處理器單元的吞吐能力。

    線程池就是一個線程的容器，每次只執行額定數量的線程， 線程池作用就是限制系統中執行線程的數量。採用線程池不僅調整T1,T3產生的時間段，而且它還顯著減少了建立線程的數目。

    為什麼要用線程池:

    1）減少了建立和銷毀線程的次數，每個背景工作執行緒都可以被重複利用，可執行多個任務

    2）可以根據系統的承受能力，調整線程池中工作線線程的數目，防止因為因為消耗過多的記憶體，而把伺服器累趴下(每個線程需要大約1MB記憶體，線程開的越多，消耗的記憶體也就越大，最後死機)

      Java1.5之後，Java 提供了自己的線程池ThreadPoolExecutor類。

 

ThreadPoolExecutor使用簡介

 

線程池類為java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，常用構造方法為：

public ThreadPoolExecutor(  

            int corePoolSize,  

            int maximumPoolSize,  

            long keepAliveTime,  

            TimeUnit unit,  

            BlockingQueue<Runnable> workQueue) 

 

corePoolSize 指的是保留的線程池大小。

maximumPoolSize 指的是線程池的最大大小。

keepAliveTime 指的是空閑線程結束的逾時時間。

unit 是一個枚舉，表示 keepAliveTime 的單位。

workQueue 表示存放任務的隊列。

 

    一個任務通過 execute(Runnable)方法被添加到線程池，任務就是一個 Runnable類型的對象，任務的執行方法就是 Runnable類型對象的run()方法。

 

線程池的工作過程如下：

1、線程池剛建立時，裡面沒有一個線程。任務隊列是作為參數傳進來的。不過，就算隊列裡面有任務，線程池也不會馬上執行它們。

2、當調用 execute() 方法添加一個任務時，線程池會做如下判斷：

    a. 如果正在啟動並執行線程數量小於 corePoolSize，那麼馬上建立線程運行這個任務；

    b. 如果正在啟動並執行線程數量大於或等於corePoolSize，那麼將這個任務放入隊列。

    c. 如果這時候隊列滿了，而且正在啟動並執行線程數量小於 maximumPoolSize，那麼還是要建立線程運行這個任務；

    d. 如果隊列滿了，而且正在啟動並執行線程數量大於或等於 maximumPoolSize，那麼線程池會拋出異常，告訴調用者“我不能再接受任務了”。

3、當一個線程完成任務時，它會從隊列中取下一個任務來執行。

4、當一個線程無事可做，超過一定的時間（keepAliveTime）時，線程池會判斷，如果當前啟動並執行線程數大於 corePoolSize，那麼這個線程就被停掉。所以線程池的所有任務完成後，它最終會收縮到 corePoolSize 的大小。

   這樣的過程說明，並不是先加入任務就一定會先執行。假設隊列大小為10，corePoolSize為3，maximumPoolSize 為6，那麼當加入 20 個任務時，執行的順序就是這樣的：首先執行任務 1、2、3，然後任務4~13被放入隊列。這時候隊列滿了，任務 14、15、16 會被馬上執行，而任務 17~20 則會拋出異常。最終順序是：1、2、3、14、15、16、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13。

下面是一個線程池使用的例子：

public class TestThreadPool {  

public static void main(String[] args) {  

        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 5,TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());  

for (int i = 1; i <= 20; i++) {   

             threadPool.execute(new ThreadPoolTask());  

//threadPool.shutdown();  
        }  
    }  
}


建立 ThreadPoolTask類：

public class ThreadPoolTask implements Runnable {  
public void run() {  
try {  
            System.out.println("開始執行任務：" + attachData);       
            Thread.sleep(100);  
        }
catch(Exception e){  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

1、BlockingQueue 只是一個介面，常用的實作類別有 LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue。用 LinkedBlockingQueue 的好處在於沒有大小限制。這樣的話，因為隊列不會滿，所以 execute() 不會拋出異常，而線程池中啟動並執行線程數也永遠不會超過 corePoolSize 個，keepAliveTime 參數也就沒有意義了。

2、shutdown() 方法不會阻塞。調用 shutdown() 方法之後，主線程就馬上結束了，而線程池會繼續運行直到所有任務執行完才會停止。如果不調用 shutdown() 方法，那麼線程池會一直保持下去，以便隨時添加新的任務。