java多線程與線程池

1. 場景描述

以前多線程也常用，這次因需再頁面上用到多線程，如下圖，總結下，有需要的朋友可以參考下。

2. 解決方案

2.1 線程池概念

線程池官方定義不說了，通俗說下：池子的概念，事先（預定義）創建後，後續的線程可以直接從池子中拿，好處：

（1）來創建線程比較消耗資源，不用重複創建；

（2）池子事先定義好，避免無節制創建線程，導致系統出現不可預測風險。

2.2 創建方式

採用jdk自帶的線程池創建方式，jdk1.5開始提供，在java.util.concurrent 的包下面。

表面上有兩種創建方式，其實一種。

（1）一種是採用new ThreadPoolExecutor進行創建；

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

（2）一種是採用Executors.newFixedThreadPool(3)，不過還是調用的new ThreadPoolExecutor進行的線程池創建，賦值了幾個默認參數而已。

new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());

2.3 參數含義

一共有 7 個參數：

（1）corePoolSize

核心線程數，當有任務進來的時候，如果當前線程數還未達到 corePoolSize 個數，則創建核心線程，核心線程有幾個特點：

1、當線程數未達到核心線程最大值的時候，新任務進來，即使有空閒線程，也不會複用，仍然新建核心線程；2、核心線程一般不會被銷燬，即使是空閒的狀態，但是如果通過方法 allowCoreThreadTimeOut(boolean value) 設置爲 true 時，超時也同樣會被銷燬；3、生產環境首次初始化的時候，可以調用 prestartCoreThread() 方法來預先創建所有核心線程，避免第一次調用緩慢；

（2）maximumPoolSize

除了有核心線程外，有些策略是當核心線程完全無空閒的時候，還會創建一些臨時的線程來處理任務，maximumPoolSize 就是核心線程 + 臨時線程的最大上限。臨時線程有一個超時機制，超過了設置的空閒時間沒有事兒幹，就會被銷燬。

（3）keepAliveTime

這個就是上面兩個參數裏所提到的超時時間，也就是線程的最大空閒時間，默認用於非核心線程，通過 allowCoreThreadTimeOut(boolean value) 方法設置後，也會用於核心線程。

（4）unit

這個參數配合上面的 keepAliveTime ，指定超時的時間單位，秒、分、時等。

（5）workQueue

等待執行的任務隊列，如果核心線程沒有空閒的了，新來的任務就會被放到這個等待隊列中。

（6）threadFactory

它是一個接口，用於實現生成線程的方式、定義線程名格式、是否後臺執行等等，可以用 Executors.defaultThreadFactory() 默認的實現即可，也可以用 Guava 等三方庫提供的方法實現，如果有特殊要求的話可以自己定義。它最重要的地方應該就是定義線程名稱的格式，便於排查問題了吧。

（7）handler

當沒有空閒的線程處理任務，並且等待隊列已滿（當然這隻對有界隊列有效），再有新任務進來的話，就要做一些取捨了，而這個參數就是指定取捨策略的，有下面四種策略可以選擇：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：直接拋出異常，這是默認策略；
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：直接丟棄任務，但是不拋出異常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊列最前面的任務，然後將新來的任務加入等待隊列
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由線程池所在的線程處理該任務，比如在 main 函數中創建線程池，如果執行此策略，將有 main 線程來執行該任務

2.4 測試驗證

2.4.1 測試線程

package com.yutong.laowang.test;

public class ThreadTest extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("軟件老王：" +Thread.currentThread().getName());
  }
}

2.4.2 Executors創建

  private static void test4() {
        Executor mExecutor = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread thread = new ThreadTest();
            mExecutor.execute(thread);
        }
    }

結果：

軟件老王：pool-2-thread-2
軟件老王：pool-2-thread-3
軟件老王：pool-2-thread-1
軟件老王：pool-2-thread-3
軟件老王：pool-2-thread-2
軟件老王：pool-2-thread-1
軟件老王：pool-2-thread-3
軟件老王：pool-2-thread-2
軟件老王：pool-2-thread-3
軟件老王：pool-2-thread-1

2.4.3 ThreadPoolExecutor創建

 private static void test3() {
        int poolSize = 5;
        int queueSize = 100;
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(poolSize, poolSize, 0L, TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<Runnable>(queueSize), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
                
        for (int i=0;i<10;i++) {
            executorService.submit(new ThreadTest());
        }
    }

結果：

軟件老王：pool-2-thread-1
軟件老王：pool-2-thread-3
軟件老王：pool-2-thread-4
軟件老王：pool-2-thread-2
軟件老王：pool-2-thread-5
軟件老王：pool-2-thread-5
軟件老王：pool-2-thread-1
軟件老王：pool-2-thread-2
軟件老王：pool-2-thread-2
軟件老王：pool-2-thread-1

2.4.4 線程停用

thread.interrupt();
---有時候不一定能執行成功，一般會結合判斷使用,軟件老王，例如：
在ThreadTest類中進行判斷，默認爲false，當滿足條件下爲true，停用線程。
 public volatile boolean exit = false;

---

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