java 線(xiàn)程池詳解

什么是線(xiàn)程池？

提供一組線(xiàn)程資源用來(lái)復(fù)用線(xiàn)程資源的一個(gè)池子

為什么要用線(xiàn)程池？

線(xiàn)程的資源是有限的，當(dāng)處理一組業(yè)務(wù)的時(shí)候，我們需要不斷的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀線(xiàn)程，大多數(shù)情況下，我們需要反復(fù)的進(jìn)行大量的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀工作，這個(gè)動(dòng)作對(duì)于服務(wù)器而言，也是很浪費(fèi)的一種情況，這時(shí)候我們可以利用線(xiàn)程池來(lái)復(fù)用這一部分已經(jīng)創(chuàng)建過(guò)的線(xiàn)程資源，避免不斷的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀的動(dòng)作。

線(xiàn)程池的原理

創(chuàng)建好固定數(shù)量的線(xiàn)程，吧線(xiàn)程先存下來(lái)，有任務(wù)提交的時(shí)候，把資源放到等待隊(duì)列中，等待線(xiàn)程池中的任務(wù)隊(duì)列不斷的去消費(fèi)處理這個(gè)隊(duì)列中的任務(wù)

java的線(xiàn)程池原理

有5個(gè)核心的屬性：最大線(xiàn)程數(shù)量，核心線(xiàn)程數(shù)量，等待隊(duì)列，任務(wù)隊(duì)列，拒絕策略

它的執(zhí)行流程是這樣的：

1. 工作者workers數(shù)量低于核心工作者數(shù)corePoolSize時(shí)會(huì)優(yōu)先創(chuàng)建一個(gè)工作者worker處理job，處理成功則返回。
2. 工作者workers數(shù)量高于核心工作者數(shù)時(shí)會(huì)優(yōu)先把job放入到待處理隊(duì)列，放入隊(duì)列成功時(shí)處理結(jié)束。
3. 步驟2中入隊(duì)失敗會(huì)識(shí)別工作者數(shù)是否還小于最大工作者數(shù)maximumPoolsize，小于的話(huà)也會(huì)新創(chuàng)建一個(gè)工作者worker處理job。
4. 執(zhí)行拒絕策略
   

java的線(xiàn)程池框架Executor

Executor里提供了4種類(lèi)型的線(xiàn)程池：

newCachedThreadPool

1. 緩存型池子，先查看池中有沒(méi)有以前建立的線(xiàn)程，如果有，就 reuse.如果沒(méi)有，就建一個(gè)新的線(xiàn)程加入池中
2. 緩存型池子通常用于執(zhí)行一些生存期很短的異步型任務(wù)，因此在一些面向連接的daemon型SERVER中用得不多。但對(duì)于生存期短的異步任務(wù)，它是Executor的首選。
3. 能reuse的線(xiàn)程，必須是timeout IDLE內(nèi)的池中線(xiàn)程，缺省 timeout是60s,超過(guò)這個(gè)IDLE時(shí)長(zhǎng)，線(xiàn)程實(shí)例將被終止及移出池。
   

注意，放入CachedThreadPool的線(xiàn)程不必?fù)?dān)心其結(jié)束，超過(guò)TIMEOUT不活動(dòng)，其會(huì)自動(dòng)被終止。

newFixedThreadPool

1. newFixedThreadPool與cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能隨時(shí)建新的線(xiàn)程
2. 其獨(dú)特之處:任意時(shí)間點(diǎn)，最多只能有固定數(shù)目的活動(dòng)線(xiàn)程存在，此時(shí)如果有新的線(xiàn)程要建立，只能放在另外的隊(duì)列中等待，直到當(dāng)前的線(xiàn)程中某個(gè)線(xiàn)程終止直接被移出池子
3. 和cacheThreadPool不同，F(xiàn)ixedThreadPool沒(méi)有IDLE機(jī)制（可能也有，但既然文檔沒(méi)提，肯定非常長(zhǎng)，類(lèi)似依賴(lài)上層的TCP或UDP IDLE機(jī)制之類(lèi)的），所以FixedThreadPool多數(shù)針對(duì)一些很穩(wěn)定很固定的正規(guī)并發(fā)線(xiàn)程，多用于服務(wù)器
4. 從方法的源代碼看，cache池和fixed 池調(diào)用的是同一個(gè)底層 池，只不過(guò)參數(shù)不同:fixed池線(xiàn)程數(shù)固定，并且是0秒IDLE（無(wú)IDLE）,cache池線(xiàn)程數(shù)支持0-Integer.MAX_VALUE(顯然完全沒(méi)考慮主機(jī)的資源承受能力），60秒IDLE
   

newScheduledThreadPool

1. 調(diào)度型線(xiàn)程池
   
2. 這個(gè)池子里的線(xiàn)程可以按schedule依次delay執(zhí)行，或周期執(zhí)行
   

SingleThreadExecutor

1. 單例線(xiàn)程，任意時(shí)間池中只能有一個(gè)線(xiàn)程
2. 用的是和cache池和fixed池相同的底層池，但線(xiàn)程數(shù)目是1-1,0秒IDLE（無(wú)IDLE）
   

線(xiàn)程池調(diào)優(yōu)

一般來(lái)講對(duì)于一個(gè)線(xiàn)程池沒(méi)有固定的合適的參數(shù)，只有通過(guò)不斷的去調(diào)整優(yōu)化參數(shù)，找出最適合自己業(yè)務(wù)的參數(shù)才是最好的調(diào)優(yōu)方式，但是通常來(lái)講，線(xiàn)程池的初始化參數(shù)設(shè)置是有一定的公式可以借鑒的，在開(kāi)始業(yè)務(wù)不是足夠膨脹的時(shí)候，我們可以通過(guò)以下的公式來(lái)計(jì)算出自己的核心參數(shù)的設(shè)置。

首先我們要確認(rèn)業(yè)務(wù)類(lèi)型，不同的業(yè)務(wù)有不同的計(jì)算公式：

1. CPU密集型任務(wù)配置盡可能少的線(xiàn)程數(shù)量：cpu+1
2. IO密集型任務(wù)則由于需要等待IO操作，線(xiàn)程并不是一直在執(zhí)行任務(wù)，則配置盡可能多的線(xiàn)程，如2*Ncpu。
3. 混合型的任務(wù)，如果可以拆分，則將其拆分成一個(gè)CPU密集型任務(wù)和一個(gè)IO密集型任務(wù)，只要這兩個(gè)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間相差不是太大，那么分解后執(zhí)行的吞吐率要高于串行執(zhí)行的吞吐率，如果這兩個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間相差太大，則沒(méi)必要進(jìn)行分解。我們可以通過(guò)Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法獲得當(dāng)前設(shè)備的CPU個(gè)數(shù)。

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