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1. 認識java線程池

1.1 在什么情況下使用線程池？

1.單個任務處理的時間比較短
2.需處理的任務的數量大

1.2 使用線程池的好處:

1.減少在創建和銷毀線程上所花的時間以及系統資源的開銷
2.如不使用線程池，有可能造成系統創建大量線程而導致消耗完系統內存

1.3 線程池包括以下四個基本組成部分：

1、線程池管理器（ThreadPool）：用于創建并管理線程池，包括創建線程池，銷毀線程池，添加新任務；
2、工作線程（PoolWorker）：線程池中線程，在沒有任務時處于等待狀態，可以循環的執行任務；
3、任務接口（Task）：每個任務必須實現的接口，以供工作線程調度任務的執行，它主要規定了任務的入口，任務執行完后的收尾工作，任務的執行狀態等；
4、任務隊列（taskQueue）：用于存放沒有處理的任務。提供一種緩沖機制。

1.4 線程池的核心參數

ThreadPoolExecutor 有四個構造方法，前三個都是調用最后一個(最后一個參數最全)

 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
               int maximumPoolSize,
               long keepAliveTime,
               TimeUnit unit,
               BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
       Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
  }
  public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
               int maximumPoolSize,
               long keepAliveTime,
               TimeUnit unit,
               BlockingQueue<Runnable> workQueue,
               ThreadFactory threadFactory) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
       threadFactory, defaultHandler);
  }
  public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
               int maximumPoolSize,
               long keepAliveTime,
               TimeUnit unit,
               BlockingQueue<Runnable> workQueue,
               RejectedExecutionHandler handler) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
       Executors.defaultThreadFactory(), handler);
  }
  // 都調用它
  public ThreadPoolExecutor(// 核心線程數
  int corePoolSize, 
               // 最大線程數
               int maximumPoolSize, 
               // 閑置線程存活時間
               long keepAliveTime, 
               // 時間單位
               TimeUnit unit, 
               // 線程隊列
               BlockingQueue<Runnable> workQueue, 
               // 線程工廠 
               ThreadFactory threadFactory,        
               // 隊列已滿,而且當前線程數已經超過最大線程數時的異常處理策略       
               RejectedExecutionHandler handler  ) {
    if (corePoolSize < 0 ||
      maximumPoolSize <= 0 ||
      maximumPoolSize < corePoolSize ||
      keepAliveTime < 0)
      throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
      throw new NullPointerException();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
  }

主要參數

corePoolSize：核心線程數

核心線程會一直存活，即使沒有任務需要執行
當線程數小于核心線程數時，即使有線程空閑，線程池也會優先創建新線程處理
設置allowCoreThreadTimeout=true（默認false）時，核心線程會超時關閉

maxPoolSize：最大線程數

當線程數>=corePoolSize，且任務隊列已滿時。線程池會創建新線程來處理任務
當線程數=maxPoolSize，且任務隊列已滿時，線程池會拒絕處理任務而拋出異常

keepAliveTime：線程空閑時間

當線程空閑時間達到keepAliveTime時，線程會退出，直到線程數量=corePoolSize
如果allowCoreThreadTimeout=true，則會直到線程數量=0

workQueue：一個阻塞隊列，用來存儲等待執行的任務，這個參數的選擇也很重要，會對線程池的運行過程產生重大影響，一般來說，這里的阻塞隊列有以下幾種選擇：

ArrayBlockingQueue;
LinkedBlockingQueue;
SynchronousQueue;

threadFactory：線程工廠，主要用來創建線程；

rejectedExecutionHandler：任務拒絕處理器，兩種情況會拒絕處理任務：

當線程數已經達到maxPoolSize，切隊列已滿，會拒絕新任務
當線程池被調用shutdown()后，會等待線程池里的任務執行完畢，再shutdown。如果在調用shutdown()和線程池真正shutdown之間提交任務，會拒絕新任務

當拒絕處理任務時線程池會調用rejectedExecutionHandler來處理這個任務。如果沒有設置默認是AbortPolicy，會拋出異常。ThreadPoolExecutor類有幾個內部實現類來處理這類情況：

AbortPolicy 丟棄任務，拋運行時異常
CallerRunsPolicy 執行任務
DiscardPolicy 忽視，什么都不會發生
DiscardOldestPolicy 從隊列中踢出最先進入隊列（最后一個執行）的任務
實現RejectedExecutionHandler接口，可自定義處理器

1.5 Java線程池 ExecutorService

Executors.newCachedThreadPool 創建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。
Executors.newFixedThreadPool 創建一個定長線程池，可控制線程最大并發數，超出的線程會在隊列中等待。
Executors.newScheduledThreadPool 創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行。
Executors.newSingleThreadExecutor 創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

備注：Executors只是一個工廠類，它所有的方法返回的都是ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor這兩個類的實例。

1.6 ExecutorService有如下幾個執行方法

executorService.execute(Runnable);這個方法接收一個Runnable實例，并且異步的執行
executorService.submit(Runnable)
executorService.submit(Callable)
executorService.invokeAny(…)
executorService.invokeAll(…)

execute(Runnable)

這個方法接收一個Runnable實例，并且異步的執行

executorService.execute(new Runnable() {
public void run() {
  System.out.println("Asynchronous task");
}
});
executorService.shutdown();

submit(Runnable)

submit(Runnable)和execute(Runnable)區別是前者可以返回一個Future對象，通過返回的Future對象，我們可以檢查提交的任務是否執行完畢，請看下面執行的例子：

Future future = executorService.submit(new Runnable() {
public void run() {
  System.out.println("Asynchronous task");
}
});
future.get(); //returns null if the task has finished correctly.

submit(Callable)

submit(Callable)和submit(Runnable)類似，也會返回一個Future對象，但是除此之外，submit(Callable)接收的是一個Callable的實現，Callable接口中的call()方法有一個返回值，可以返回任務的執行結果，而Runnable接口中的run()方法是void的，沒有返回值。請看下面實例：

Future future = executorService.submit(new Callable(){
public Object call() throws Exception {
  System.out.println("Asynchronous Callable");
  return "Callable Result";
}
});
System.out.println("future.get() = " + future.get());

如果任務執行完成，future.get()方法會返回Callable任務的執行結果。注意，future.get()方法會產生阻塞。

invokeAny(…)

invokeAny(…)方法接收的是一個Callable的集合，執行這個方法不會返回Future，但是會返回所有Callable任務中其中一個任務的執行結果。這個方法也無法保證返回的是哪個任務的執行結果，反正是其中的某一個。

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>();
callables.add(new Callable<String>() {
public String call() throws Exception {
  return "Task 1";
}
});
callables.add(new Callable<String>() {
public String call() throws Exception {
  return "Task 2";
}
});
callables.add(new Callable<String>() {
  public String call() throws Exception {
  return "Task 3";
}
});
String result = executorService.invokeAny(callables);
System.out.println("result = " + result);
executorService.shutdown();

invokeAll(…)

invokeAll(…)與 invokeAny(…)類似也是接收一個Callable集合，但是前者執行之后會返回一個Future的List，其中對應著每個Callable任務執行后的Future對象。

List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(callables);
for(Future<String> future : futures){
System.out.println("future.get = " + future.get());
}
executorService.shutdown();

2. 在springBoot中使用java線程池ExecutorService

2.1 springBoot 的使用配置

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * 數據收集配置，主要作用在于Spring啟動時自動加載一個ExecutorService對象.
 * @author Bruce
 * @date 2017/2/22
 * update by Cliff at 2027/11/03
 */
@Configuration
public class ThreadPoolConfig {
  @Bean
  public ExecutorService getThreadPool(){
    return Executors.newFixedThreadPool();
  }
}

2.2 使用

在@service 中注入 ExecutorService 然后就可以直接用了。
  @Autowired
  private ExecutorService executorService;
public void test(){
    executorService.execute(new Runnable() {
      public void run() {
        System.out.println("Asynchronous task");
      }
    });
  }

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大家對服務器之家的支持。