從 Java 5 開始，Java 提供了自己的線程池。線程池就是一個(gè)線程的容器，每次只執(zhí)行額定數(shù)量的線程。 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 就是這樣的線程池。它很靈活，但使用起來也比較復(fù)雜，本文就對(duì)其做一個(gè)介紹。
首先是構(gòu)造函數(shù)。以最簡(jiǎn)單的構(gòu)造函數(shù)為例：
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public ThreadPoolExecutor( int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) |
看起來挺復(fù)雜的。這里介紹一下。
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(jié)束的超時(shí)時(shí)間。
unit 是一個(gè)枚舉，表示 keepAliveTime 的單位。
workQueue 表示存放任務(wù)的隊(duì)列。
我們可以從線程池的工作過程中了解這些參數(shù)的意義。線程池的工作過程如下：
1、線程池剛創(chuàng)建時(shí)，里面沒有一個(gè)線程。任務(wù)隊(duì)列是作為參數(shù)傳進(jìn)來的。不過，就算隊(duì)列里面有任務(wù)，線程池也不會(huì)馬上執(zhí)行它們。
2、當(dāng)調(diào)用 execute() 方法添加一個(gè)任務(wù)時(shí)，線程池會(huì)做如下判斷：
a. 如果正在運(yùn)行的線程數(shù)量小于 corePoolSize，那么馬上創(chuàng)建線程運(yùn)行這個(gè)任務(wù)；
b. 如果正在運(yùn)行的線程數(shù)量大于或等于 corePoolSize，那么將這個(gè)任務(wù)放入隊(duì)列。
c. 如果這時(shí)候隊(duì)列滿了，而且正在運(yùn)行的線程數(shù)量小于 maximumPoolSize，那么還是要?jiǎng)?chuàng)建線程運(yùn)行這個(gè)任務(wù)；
d. 如果隊(duì)列滿了，而且正在運(yùn)行的線程數(shù)量大于或等于 maximumPoolSize，那么線程池會(huì)拋出異常，告訴調(diào)用者“我不能再接受任務(wù)了”。
3、當(dāng)一個(gè)線程完成任務(wù)時(shí)，它會(huì)從隊(duì)列中取下一個(gè)任務(wù)來執(zhí)行。
4、當(dāng)一個(gè)線程無事可做，超過一定的時(shí)間（keepAliveTime）時(shí)，線程池會(huì)判斷，如果當(dāng)前運(yùn)行的線程數(shù)大于 corePoolSize，那么這個(gè)線程就被停掉。所以線程池的所有任務(wù)完成后，它最終會(huì)收縮到 corePoolSize 的大小。
這樣的過程說明，并不是先加入任務(wù)就一定會(huì)先執(zhí)行。假設(shè)隊(duì)列大小為 10，corePoolSize 為 3，maximumPoolSize 為 6，那么當(dāng)加入 20 個(gè)任務(wù)時(shí)，執(zhí)行的順序就是這樣的：首先執(zhí)行任務(wù) 1、2、3，然后任務(wù) 4~13 被放入隊(duì)列。這時(shí)候隊(duì)列滿了，任務(wù) 14、15、16 會(huì)被馬上執(zhí)行，而任務(wù) 17~20 則會(huì)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(gè)線程池使用的例子：
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public static void main(String[] args) { BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(); ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.DAYS, queue); for (int i = 0; i < 20; i++) { executor.execute(new Runnable() { public void run() { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(String.format("thread %d finished", this.hashCode())); } }); } executor.shutdown(); } |
對(duì)這個(gè)例子的說明如下：
1、BlockingQueue 只是一個(gè)接口，常用的實(shí)現(xiàn)類有 LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue。用 LinkedBlockingQueue 的好處在于沒有大小限制。這樣的話，因?yàn)殛?duì)列不會(huì)滿，所以 execute() 不會(huì)拋出異常，而線程池中運(yùn)行的線程數(shù)也永遠(yuǎn)不會(huì)超過 corePoolSize 個(gè)，keepAliveTime 參數(shù)也就沒有意義了。
2、shutdown() 方法不會(huì)阻塞。調(diào)用 shutdown() 方法之后，主線程就馬上結(jié)束了，而線程池會(huì)繼續(xù)運(yùn)行直到所有任務(wù)執(zhí)行完才會(huì)停止。如果不調(diào)用 shutdown() 方法，那么線程池會(huì)一直保持下去，以便隨時(shí)添加新的任務(wù)。
到這里對(duì)于這個(gè)線程池還只是介紹了一小部分。ThreadPoolExecutor 具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，不過擴(kuò)展它的前提是要熟悉它的工作方式。后面的文章將會(huì)介紹如何擴(kuò)展 ThreadPoolExecutor 類。
ava.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 類提供了豐富的可擴(kuò)展性。你可以通過創(chuàng)建它的子類來自定義它的行為。例如，我希望當(dāng)每個(gè)任務(wù)結(jié)束之后打印一條消息，但我又無法修改任務(wù)對(duì)象，那么我可以這樣寫：
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ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(size, maxSize, 1, TimeUnit.DAYS, queue) { @Override protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) { System.out.println("Task finished."); }}; |
除了 afterExecute 方法之外，ThreadPoolExecutor 類還有 beforeExecute() 和 terminated() 方法可以重寫，分別是在任務(wù)執(zhí)行之前和整個(gè)線程池停止之后執(zhí)行。
除了可以添加任務(wù)執(zhí)行前后的動(dòng)作之外， ThreadPoolExecutor 還允許你自定義當(dāng)添加任務(wù)失敗后的執(zhí)行策略。你可以調(diào)用線程池的 setRejectedExecutionHandler() 方法，用自定義的 RejectedExecutionHandler 對(duì)象替換現(xiàn)有的策略。 ThreadPoolExecutor 提供 4 個(gè)現(xiàn)有的策略，分別是：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：表示拒絕任務(wù)并拋出異常
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：表示拒絕任務(wù)但不做任何動(dòng)作
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：表示拒絕任務(wù)，并在調(diào)用者的線程中直接執(zhí)行該任務(wù)
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：表示先丟棄任務(wù)隊(duì)列中的第一個(gè)任務(wù)，然后把這個(gè)任務(wù)加進(jìn)隊(duì)列。
這里是一個(gè)例子：
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(size, maxSize, 1, TimeUnit.DAYS, queue);
executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
除此之外，你也可以通過實(shí)現(xiàn) RejectedExecutionHandler 接口來編寫自己的策略。下面是一個(gè)例子：
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ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.SECONDS, queue, new RejectedExecutionHandler() { public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) { System.out.println(String.format("Task %d rejected.", r.hashCode())); } }); |
