详解Java线程池的使用及工作原理

在日常开发过程中总是以单线程的思维去编码,没有考虑到在多线程状态下的运行状况.由此引发的结果就是请求过多,应用无法响应.为了解决请求过多的问题,又衍生出了线程池的概念.本文记录了Java中线程池的使用及工作原理,需要的朋友可以参考下

一、什么是线程池？

线程池是一种用于实现计算机程序并发执行的软件设计模式。线程池维护多个线程，等待由调度程序分配任务以并发执行，该模型提高了性能，并避免了由于为短期任务频繁创建和销毁线程而导致的执行延迟。

二、线程池要解决什么问题？

说到线程池就一定要从线程的生命周期讲起。

从图中可以了解无论任务执行多久，每个线程都要经历从生到死的状态。而使用线程池就是为了避免线程的重复创建，从而节省了线程的New至Runnable， Running至Terminated的时间；同时也会复用线程，最小化的节省系统资源，于此同时提高了响应速度。

三、线程池的使用

线程池的创建

使用ThreadPoolExecutor并配置7个参数完成线程池的创建

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)

corePoolSize：线程池中核心线程的最大值

maximumPoolSize：线程池中最大线程数

keepAliveTime：非核心线程空闲的存活时间大小

unit：keepAliveTime的单位，常用的有秒、分钟、小时等

workQueue：阻塞队列类型

threadFactory：线程工厂，用于配置线程的名称，是否为守护线程等

handler：线程池的拒绝策略

四、常用阻塞队列

ArrayBlockingQueue

底层基于数组的实现的有界阻塞队列

LinkedBlockingQueue

底层基于单链表的阻塞队列，可配置容量，不配置容量默认为Integer.MAX_VALUE

五、线程工厂

在《阿里巴巴Java开发手册》中强制要求指定线程的名称

由于工作是使用hutool比较多，里面也包含对ThreadFactory的封装，可以很方便的指定名称

ThreadFactory threadFactory = ThreadFactoryBuilder.create().setNamePrefix("myThread-").build();

六、拒绝策略

当线程池内工作线程数大于maximumPoolSize时，线程就不再接受任务，执行对应的拒绝策略；目前支持的拒绝策略有四种：

1.AbortPolicy（默认）：丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常

2.CallerRunsPolicy：由调用者处理

3.discardOldestPolicy：丢弃队列中最前面的任务，并重新入队列

4.discardPolicy：丢弃任务但不抛出异常

七、线程池的执行逻辑

// 创建线程工厂 ThreadFactory threadFactory = ThreadFactoryBuilder.create().setNamePrefix("myThread-").build(); // 创建线程池 ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 10, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue(100), threadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

八、execute()方法

// 组合值；保存了线程池的工作状态和工作线程数 private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));

public void execute(Runnable command) { // 任务为空抛出NPE if (command == null) throw new NullPointerException(); // 获取线程池状态 int c = ctl.get(); // 如果工作线程数小于核心线程数就创建新线程 if (workerCountOf(c)