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第11章线程池

2022-05-03 23:04:33 作者：互联网

11.1 线程池简介

线程池(英语: thread pool) : 一种线程使用模式。线程过多会带来调度开销,进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程,等待着监督管理者分配可并发执行的任务。这避免了在处理短时间任务时创建与销毁线程的代价。线程池不仅能够保证内核的充分利用,还能防止过分调度。

例子: 10年前单核CPU电脑,假的多线程,像马戏团小丑玩多个球, CPU需要来回切换。现在是多核电脑 ,多个线程各自跑在独立的CPU上,不用切换效率高。

线程池的优势:线程池做的工作只要是控制运行的线程数量,处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务,如果线程数量超过了最大数量, 超出数量的线程排队等候,等其他线程执行完毕,再从队列中取出任务来执行。

它的主要特点为:

● 降低资源消耗: 通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的销耗。
● 提高响应速度: 当任务到达时,任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。
● 提高线程的可管理性: 线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会销耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。.
● Java 中的线程池是通过Executor框架实现的，该框架中用到了Executor , Executors，ExecutorService , ThreadPoolExecutor这几个类

UML类图：

package JUC.pool;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

//演示线程池三种常用分类
public class ThreadPoolDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //一池五线程
        //5个窗口
        ExecutorService threadPool1 = Executors.newFixedThreadPool(5);

        //一池一线程
        //1个窗口
        ExecutorService threadPool2 = Executors.newSingleThreadExecutor();

        //一池可扩容线程
        ExecutorService threadPool3 = Executors.newCachedThreadPool();

        //10个顾客请求
        try {
            for (int i = 1; i <= 20; i++) {
                //执行
                threadPool3.execute(() -> {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 办理业务");
                });
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭
            threadPool3.shutdown();
        }
    }

}

11.2 线程池七个参数介绍

11.3 线程池工作流程和拒绝策略

工作流程如上图：拿银行窗口服务客户来说，常驻线程数为2，相当于常开两个窗口，最大线程数为5，相当于最多有5个窗口，阻塞队列为3，相当于等待区最多有3个位置。当窗口1、2在服务客户时，等待区坐满了客户3、4、5，这个时候来了客户6、7、8，大堂经理会单独对他们进行服务，相当于创建了线程6、7、8(等价开启窗口6、7、8)，这个时候已经达到最大线程数，如果再来了客户9，那么会进行拒绝策略，拒绝策略参考下图：

AbortPolicy：银行服务不了的客户，让客户去其他银行处理。(客户9)

CallerRunsPolicy：谁让客户来银行的，就让客户去找谁。(客户9)

DiscardOldestPolicy：让银行等待区等最久的客户离开。(客户5离开，客户9进来)

DiscardPolicy：不理客户。(客户9)

11.4 自定义线程池

package JUC.pool;

import java.util.concurrent.*;

//自定义线程池创建
public class ThreadPoolDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(
                2,
                5,
                2L,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(3),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

        //10个顾客请求
        try {
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                //执行
                threadPool.execute(() -> {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 办理业务");
                });
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭
            threadPool.shutdown();
        }

    }

}