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java.util.concurrent.Executors類的常用方法介紹

Java 執行緒池

Executors提供了幾種執行緒池實現?

5個,分別如下

1、newCachedThreadPool:建立一個可快取執行緒池,如果執行緒池長度超過處理需要,可靈活回收空閒執行緒,若無可回收,則新建執行緒。(執行緒最大併發數不可控制)
2、newFixedThreadPool:建立一個定長執行緒池,可控制執行緒最大併發數,超出的執行緒會在佇列中等待。
3、newScheduledThreadPool:建立一個定長執行緒池,支援定時及週期性任務執行。
4、newSingleThreadExecutor:建立一個單執行緒化的執行緒池,它只會用唯一的工作執行緒來執行任務,保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。
5、newWorkStealingPool:jdk1.8新增,建立持有足夠執行緒的執行緒池來支援給定的並行級別,並通過使用多個佇列,減少競爭,它需要穿一個並行級別的引數,如果不傳,則被設定為預設的CPU數量。

使用執行緒池的好處

a. 重用存在的執行緒,減少物件建立、消亡的開銷,效能佳。
b. 可有效控制最大併發執行緒數,提高系統資源的使用率,同時避免過多資源競爭,避免堵塞。
c. 提供定時執行、定期執行、單執行緒、併發數控制等功能。

ThreadPoolExecutor機制

看看上面幾種執行緒池的實現程式碼:

1、newCachedThreadPool

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

2、newFixedThreadPool

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

3、newScheduledThreadPool

複製程式碼 複製程式碼
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }
複製程式碼 複製程式碼

4、newSingleThreadExecutor

複製程式碼 複製程式碼
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }
複製程式碼 複製程式碼

5、newWorkStealingPool

複製程式碼
public static ExecutorService newWorkStealingPool() {
        return new ForkJoinPool
            (Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }
複製程式碼

 

可以看出前四種執行緒池最終都是返回了ThreadPoolExecutor物件,最後一個返回的ForkJoinPool是jdk1.7才新增的。

 

下面來看一下ThreadPoolExecutor的構造方法:

複製程式碼 複製程式碼
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心執行緒池大小
                              int maximumPoolSize,//最大執行緒池大小
                              long keepAliveTime,//執行緒池中超過corePoolSize數目的空閒執行緒最大存活時間;可以allowCoreThreadTimeOut(true)成為核心執行緒的有效時間
                              TimeUnit unit,//keepAliveTime的時間單位
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,//阻塞任務佇列
                              ThreadFactory threadFactory,//執行緒工廠
                              RejectedExecutionHandler handler) {//當提交任務數超過maxmumPoolSize+workQueue之和時,任務會交給RejectedExecutionHandler來處理
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }
複製程式碼 複製程式碼

再看一下ForkJoinPool的構造方法

複製程式碼
public ForkJoinPool(int parallelism,
                        ForkJoinWorkerThreadFactory factory,
                        UncaughtExceptionHandler handler,
                        boolean asyncMode) {
        this(checkParallelism(parallelism),
             checkFactory(factory),
             handler,
             asyncMode ? FIFO_QUEUE : LIFO_QUEUE,
             "ForkJoinPool-" + nextPoolId() + "-worker-");
        checkPermission();
    }
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ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool都繼承了AbstractExecutorService

重點講解: 
其中比較容易讓人誤解的是:corePoolSize,maximumPoolSize,workQueue之間關係。 

1.當執行緒池小於corePoolSize時,新提交任務將建立一個新執行緒執行任務,即使此時執行緒池中存在空閒執行緒。 
2.當執行緒池達到corePoolSize時,新提交任務將被放入workQueue中,等待執行緒池中任務排程執行 
3.當workQueue已滿,且maximumPoolSize>corePoolSize時,新提交任務會建立新執行緒執行任務 
4.當提交任務數超過maximumPoolSize時,新提交任務由RejectedExecutionHandler處理 
5.當執行緒池中超過corePoolSize執行緒,空閒時間達到keepAliveTime時,關閉空閒執行緒 
6.當設定allowCoreThreadTimeOut(true)時,執行緒池中corePoolSize執行緒空閒時間達到keepAliveTime也將關閉 

更多ThreadPoolExecutor的使用:http://www.cnblogs.com/shamo89/p/6694133.html

那麼學會使用ThreadPoolExecutor的引數後,我們就可以不用侷限於最上面那四種執行緒池,可以按照需要來構建自己的執行緒池;

ThreadFactory的使用

Executors提供了一個預設的ThreadFactory,我們可以根據需求是否使用它,或者繼承它,或者實現ThreadFactory介面來自定義執行緒工廠需求。

DefaultThreadFactory的原始碼

複製程式碼
/**
     * The default thread factory
     */
    static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);// 執行緒數量,也用於給生成的執行緒來命名
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;// 執行緒名字首

        DefaultThreadFactory() {// 構造方法
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();// 初始化ThreadGroup
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";// 初始化執行緒名
        }

        public Thread newThread(Runnable r) {// 實現介面方法
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);// 新建執行緒
            if (t.isDaemon())// 判斷是否為守護執行緒
                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)// 設定執行緒的優先順序為預設
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t;
        }
    }
複製程式碼

可以看出,預設的DefaultThreadFactory實現了工廠類生成執行緒的一些基礎設定。

PrivilegedThreadFactory的介紹

PrivilegedThreadFactory繼承了DefaultThreadFactory,它主要是用於建立與當前執行緒具有相同的許可權的新執行緒。具體原始碼可以自行檢視。

Ehcache裡的NamedThreadFactory

在ehcache的包net.sf.ehcache.util裡,有個NamedThreadFactory,功能實現和DefaultThreadFactory類似,它是直接實現ThreadFactory介面。

<T> Callable<T> callable(Runnable task, T result)

包裝runnable,使得執行緒具有返回值,result可以自定義。