ThreadPoolExecutor 使用

2016/01/01 Java

Java 本身提供了丰富的线程池工具。

简介

线程池类为java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor,常用构造方法为:

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, 
long keepAliveTime, TimeUnit unit, 
BlockingQueue<Runnable> workQueue, 
RejectedExecutionHandler handler) 
  • corePoolSize: 线程池维护线程的最少数量
  • maximumPoolSize:线程池维护线程的最大数量
  • keepAliveTime: 线程池维护线程所允许的空闲时间
  • unit: 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
  • workQueue: 线程池所使用的缓冲队列
  • handler: 线程池对拒绝任务的处理策略

一个任务通过execute(Runnable)方法被添加到线程池,任务就是一个Runnable类型的对象,任务的执行方法就是Runnabl类型对象的run()方法。

当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时:

  • 如果此时线程池中的数量小于corePoolSize,即使线程池中的线程都处于空闲状态,也要创建新的线程来处理被添加的任务。
  • 如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize,但是缓冲队列 workQueue未满,那么任务被放入缓冲队列。
  • 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize,缓冲队列workQueue满,并且线程池中的数量小于maximumPoolSize,建新的线程来处理被添加的任务。
  • 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize,缓冲队列workQueue满,并且线程池中的数量等于maximumPoolSize,那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。

也就是:处理任务的优先级为:

核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize,如果三者都满了,使用handler处理被拒绝的任务。

当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时,如果某线程空闲时间超过keepAliveTime,线程将被终止。这样,线程池可以动态的调整池中的线程数。

unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性:NANOSECONDSMICROSECONDSMILLISECONDSSECONDS

workQueue我常用的是:java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue

handler有四个选择:

  • ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
  • ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()重试添加当前的任务,他会自动重复调用execute()方法
  • ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()抛弃旧的任务
  • ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()抛弃当前的任务

一般用法举例

package demo;

import java.io.Serializable;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class TestThreadPool2
{
    private static int produceTaskSleepTime = 2;
    private static int produceTaskMaxNumber = 10;

    public static void main(String[] args)
    {
        // 构造一个线程池
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),
                new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

        for (int i = 1; i <= produceTaskMaxNumber; i++)
        {
            try
            {
                // 产生一个任务,并将其加入到线程池
                String task = "task@ " + i;
                System.out.println("put " + task);
                threadPool.execute(new ThreadPoolTask(task));

                // 便于观察,等待一段时间
                Thread.sleep(produceTaskSleepTime);
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

/**
 * 线程池执行的任务
 */
class ThreadPoolTask implements Runnable, Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = 0;
    private static int consumeTaskSleepTime = 2000;
    // 保存任务所需要的数据
    private Object threadPoolTaskData;

    ThreadPoolTask(Object tasks)
    {
        this.threadPoolTaskData = tasks;
    }

    public void run()
    {
        // 处理一个任务,这里的处理方式太简单了,仅仅是一个打印语句
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("start .." + threadPoolTaskData);

        try
        {
            // //便于观察,等待一段时间
            Thread.sleep(consumeTaskSleepTime);
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        threadPoolTaskData = null;
    }

    public Object getTask()
    {
        return this.threadPoolTaskData;
    }
}

说明:

  1. 在这段程序中,一个任务就是一个Runnable类型的对象,也就是一个ThreadPoolTask类型的对象。
  2. 一般来说任务除了处理方式外,还需要处理的数据,处理的数据通过构造方法传给任务。
  3. 在这段程序中,main()方法相当于一个残忍的领导,他派发出许多任务,丢给一个叫 threadPool的任劳任怨的小组来做。 这个小组里面队员至少有两个,如果他们两个忙不过来,任务就被放到任务列表里面。 如果积压的任务过多,多到任务列表都装不下(超过3个)的时候,就雇佣新的队员来帮忙。但是基于成本的考虑,不能雇佣太多的队员,至多只能雇佣 4个。 如果四个队员都在忙时,再有新的任务,这个小组就处理不了了,任务就会被通过一种策略来处理,我们的处理方式是不停的派发,直到接受这个任务为止(更残忍!呵呵)。 因为队员工作是需要成本的,如果工作很闲,闲到 3SECONDS都没有新的任务了,那么有的队员就会被解雇了,但是,为了小组的正常运转,即使工作再闲,小组的队员也不能少于两个。
  4. 通过调整 produceTaskSleepTime和 consumeTaskSleepTime的大小来实现对派发任务和处理任务的速度的控制,改变这两个值就可以观察不同速率下程序的工作情况。
  5. 通过调整4中所指的数据,再加上调整任务丢弃策略,换上其他三种策略,就可以看出不同策略下的不同处理方式。
  6. 对于其他的使用方法,参看jdk的帮助,很容易理解和使用。

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