线程可认为是操作系统可调度的最小的程序执行序列,一般作为进程的组成部分,同一进程中多个线程可共享该进程的资源(如内存等)。JVM线程跟内核轻量级进程有一对一的映射关系,所以JVM中的线程是很宝贵的。
一般在工程上多线程的实现是基于线程池的。因为相比自己创建线程,多线程具有以下优点
看阿里巴巴开发手册并发编程这块有一条:线程池不允许使用Executors去创建,而是通过ThreadPoolExecutor的方式。
当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时:
Java中的BlockingQueue主要有两种实现,分别是ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue。
ArrayBlockingQueue是一个用数组实现的有界阻塞队列,必须设置容量。
LinkedBlockingQueue是一个用链表实现的有界阻塞队列,容量可以选择进行设置,不设置的话,将是一个无边界的阻塞队列,最大长度为Integer.MAX_VALUE。
这里的问题就出在:不设置的话,将是一个无边界的阻塞队列,最大长度为Integer.MAX_VALUE。也就是说,如果我们不设置LinkedBlockingQueue的容量的话,其默认容量将会是Integer.MAX_VALUE。
而newFixedThreadPool中创建LinkedBlockingQueue时,并未指定容量。此时,LinkedBlockingQueue就是一个无边界队列,对于一个无边界队列来说,是可以不断地向队列中加入任务的,这种情况下就有可能因为任务过多而导致内存溢出问题。
结合上述流程图,核心线程数=0,最大线程无限大,由于SynchronousQueue是一个缓存值为1的阻塞队列。当有大量任务请求时,线程池会创建大量线程,造成OOM。
/**
* @param corePoolSize 核心线程数
* @param maximumPoolSize 最大线程数
* @param keepAliveTime 线程所允许的空闲时间
* @param unit 线程所允许的空闲时间的单位
* @param workQueue 线程池所使用的缓冲队列
* @param handler 线程池对拒绝任务的处理策略
*/
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
RejectedExecutionHandler handler)
RejectedExecutionHandler(饱和策略):当队列和线程池都满了,说明线程池处于饱和状态,那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy,表示无法处理新任务时抛出异常。。以下是JDK1.5提供的四种策略。
避免使用Executors创建线程池,主要是避免使用其中的默认实现,那么我们可以自己直接调用ThreadPoolExecutor的构造函数来自己创建线程池。在创建的同时,给BlockQueue指定容量就可以了。
ThreadPoolExecutor executorService = new ThreadPoolExecutor(8,
16,
60,
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingDeque<>(10));
我们可以使用execute提交的任务,但是execute方法没有返回值,所以无法判断任务是否被线程池执行成功。通过以下代码可知execute方法输入的任务是一个Runnable类的实例。
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 5, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(60));
threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("线程池无返回结果");
}
});
我们也可以使用submit 方法来提交任务,它会返回一个future,那么我们可以通过这个future来判断任务是否执行成功,通过future的get方法来获取返回值,get方法会阻塞住直到任务完成,而使用get(long timeout, TimeUnit unit)方法则会阻塞一段时间后立即返回,这时有可能任务没有执行完。
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 5, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(60));
Future<String> future = threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
return "ok";
}
});
System.out.println("线程池返回结果:" + future.get());
shutdown关闭线程池
方法定义:public void shutdown()
(1)线程池的状态变成SHUTDOWN状态,此时不能再往线程池中添加新的任务,否则会抛出
RejectedExecutionException异常。
(2)线程池不会立刻退出,直到添加到线程池中的任务都已经处理完成,才会退出。
注意这个函数不会等待提交的任务执行完成,要想等待全部任务完成,可以调用:
public boolean awaitTermination(longtimeout, TimeUnit unit)
shutdownNow关闭线程池并中断任务
方法定义:public List shutdownNow()
(1)线程池的状态立刻变成STOP状态,此时不能再往线程池中添加新的任务。
(2)终止等待执行的线程,并返回它们的列表;
(3)试图停止所有正在执行的线程,试图终止的方法是调用Thread.interrupt(),但是大家知道,如果线程中没有sleep 、wait、Condition、定时锁等应用, interrupt()方法是无法中断当前的线程的。所以,ShutdownNow()并不代表线程池就一定立即就能退出,它可能必须要等待所有正在执行的任务都执行完成了才能退出。
CPU密集型任务
该任务需要大量的运算,并且没有阻塞,CPU一直全速运行,CPU密集任务只有在真正的多核CPU上才可能通过多线程加速 CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量:
CPU核数+1个线程的线程池。
例如: CPU 16核,内存32G。线程数=16
IO密集型任务
IO密集型任务线程并不是一直在执行任务,则应配置尽可能多的线程,如CPU核数*2
某大厂设置策略:IO密集型时,大部分线程都阻塞,故需要多配置线程数:
CPU核数/(1-阻塞系数)
例如: CPU 16核, 阻塞系数 0.9 ————->16/(1-0.9) = 160 个线程数。
此时非阻塞线程=16