Java 8

0、前言

一年前写了一篇“Java线程-01”，只是没学透彻。现在继续。ben发布于博客园

比如，怎么配置线程池的线程名称、设置拒绝策略、使用ScheduledThreadPoolExecutor 等内容。

1、ThreadPoolExecutor 概述

java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor

四个构造函数：

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

其中，corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime+unit 很好理解，自己之前也主要用这些参数建立线程池（Executors工具类）。

workQueue 表示等待执行的任务，BlockingQueue 对象；ben发布于博客园

threadFactory 表示线程工厂，之前未使用过，也就没有自动配置过线程池中线程的名称；

handler 表示拒绝策略，排队满了，线程池无法接收更多任务时根据配置的拒绝策略来执行任务——比如，直接丢弃（拒绝）。

BlockingQueue 类型层次结构（Eclipse查看）：

RejectedExecutionHandler 类型层次结构：常用的是 4个标记为 s 的静态类

2、ThreadPoolExecutor 中的线程名称配置

需要实现 ThreadFactory接口才可以定制线程名称，ThreadFactory接口只有1个函数：ben发布于博客园

Thread newThread(Runnable r);

需要使用Thread类的构造函数基于入参r 构造Thread对象：其中有的参数就可以配置线程名称

建立线程池：使用 Thread(Runnable target) 函数

	public static ExecutorService es = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 30L, TimeUnit.SECONDS, 
			new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10), new ThreadFactory() {
				
				@Override
				public Thread newThread(Runnable r) {
					return new Thread(r);
				}
				
			});

Thread(Runnable target) 函数：

    public Thread(Runnable target) {
        init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
    }

    /* For autonumbering anonymous threads. */
    private static int threadInitNumber;
    private static synchronized int nextThreadNum() {
        return threadInitNumber++;
    }

测试程序：使用线程池建立5个线程执行

	public static void main(String[] args) {
		IntStream.range(0, 5).forEach(i->{
			es.execute(()->{
				String tname = Thread.currentThread().getName();
				int secs = ThreadLocalRandom.current().nextInt(10);
				System.out.println("i=" + i + ", name=" + tname + ", secs=" + secs);
				
				try {
					TimeUnit.SECONDS.sleep(secs);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				
				System.out.println(i + " end");
			});
		});
		
		System.out.println("main end");
	}

测试结果：

main end
i=3, name=Thread-3, secs=7
i=4, name=Thread-4, secs=7
i=2, name=Thread-2, secs=9
i=1, name=Thread-1, secs=9
i=0, name=Thread-0, secs=0
0 end
4 end
3 end
2 end
1 end

线程名为默认的，“Thread-” 开头，再加上数字。

根据 参考资料#1 建立 AppThreadFactory 类进行测试：ben发布于博客园

public class AppThreadFactory implements ThreadFactory {

	private String prefix = "app-";
	private Integer count = 0;

	public AppThreadFactory() {
	}
	
	public AppThreadFactory(String prefix) {
		if (StringUtils.hasText(prefix)) {
			prefix.trim();
			this.prefix = prefix;
		}
	}
	
	@Override
	public Thread newThread(Runnable r) {
		return new Thread(r, prefix + (count++));
	}
}

使用了下面的Thead构造函数：

public Thread(Runnable target, String name);

使用 AppThreadFactory 建立线程池进行测试：

	public static ExecutorService es = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 30L, TimeUnit.SECONDS, 
			new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10), 
			new AppThreadFactory()); // 默认前缀

	public static ExecutorService es = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 30L, TimeUnit.SECONDS, 
			new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10), 
			new AppThreadFactory("Tom-")); // 自定义线程名前缀

继续使用上面的 main 函数测试，可以得到不同的线程名前缀。ben发布于博客园

3、ThreadPoolExecutor 中的拒绝策略测试

使用前面没有配置拒绝策略的线程池，修改main函数，提交超过线程池可以支持的最大数量的线程：

	public static void main(String[] args) {
		// 5个线程
//		IntStream.range(0, 5).forEach(i->{
		// 25个线程：超过线程池的 队列长度+最大线程数量（20）
		IntStream.range(0, 25).forEach(i->{
			es.execute(()->{
				String tname = Thread.currentThread().getName();
				int secs = ThreadLocalRandom.current().nextInt(10);
				System.out.println("i=" + i + ", name=" + tname + ", secs=" + secs);
				
				try {
					TimeUnit.SECONDS.sleep(secs);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				
				System.out.println(i + " end");
			});
		});
		
		System.out.println("main end");
	}

执行后发生了异常：java.util.concurrent.RejectedExecutionException

从上图可以看到，默认使用了 AbortPolicy。

可以配置为其它的：使用 handler 参数

比如，配置为 new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()：ben发布于博客园

此时，超过线程池承载量的线程由调用方线程main线程执行：可以看到，i=20时由main线程执行了。

当然，不同情况，输出结果不同。不过，调用方执行会导致调用方卡住。

CallerRunsPolicy测试结果

 i=1, name=Tom-1, secs=9
i=19, name=Tom-9, secs=2
i=0, name=Tom-0, secs=8
i=20, name=main, secs=9
i=2, name=Tom-2, secs=0
i=3, name=Tom-3, secs=4
i=18, name=Tom-8, secs=0
18 end
i=17, name=Tom-7, secs=8
i=16, name=Tom-6, secs=6
i=4, name=Tom-4, secs=6
i=15, name=Tom-5, secs=6
i=5, name=Tom-8, secs=9
2 end
i=6, name=Tom-2, secs=6
19 end
i=7, name=Tom-9, secs=8
3 end
i=8, name=Tom-3, secs=2
4 end
16 end
i=10, name=Tom-6, secs=8
15 end
i=11, name=Tom-5, secs=3
6 end
i=9, name=Tom-4, secs=9
i=12, name=Tom-2, secs=6
8 end
i=13, name=Tom-3, secs=7
17 end
i=14, name=Tom-7, secs=0
14 end
0 end
1 end
20 end
5 end
11 end
i=22, name=Tom-5, secs=3
i=23, name=Tom-7, secs=7
i=21, name=Tom-8, secs=3
main end
i=24, name=Tom-0, secs=3
7 end
21 end
24 end
22 end
12 end
13 end
10 end
9 end
23 end

其它的 DiscardOldestPolicy、DiscardPolicy 会导致任务不被执行，被Discard——丢弃，前者丢弃已经提交的，后者丢弃正在提交的。

可以检查各个拒绝策略类的源码。

当然，也可以自己实现 RejectedExecutionHandler接口，开发自己的拒绝策略类。

怎么开发？有必要吗？什么时候需要？没经历过，不太明白。ben发布于博客园

4、使用 ScheduledThreadPoolExecutor

java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor

这是一个 定时调度线程池，提交到这个线程池的任务都会按照配置的时间策略执行，可以执行一次，可以反复执行。

有4个构造函数：

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize);
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                       RejectedExecutionHandler handler);
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                       ThreadFactory threadFactory);
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                       ThreadFactory threadFactory,
                                       RejectedExecutionHandler handler);

可以看到，只设置了核心线程池，，没有最大线程池、排队的阻塞队列设置。

默认情况下，阻塞队列的最大长度可以认为是无限的——Integer.MAX_VALUE，这也是存在风险的地方，可能导致资源耗尽。

调度功能的实现，需要调用以下函数：

public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command,
                                       long delay,
                                       TimeUnit unit);
public <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable,
                                           long delay,
                                           TimeUnit unit);
public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,
                                                  long initialDelay,
                                                  long period,
                                                  TimeUnit unit);
public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
                                                     long initialDelay,
                                                     long delay,
                                                     TimeUnit unit);

前面2个schedule函数都只会把任务执行1次，后面2个则是周期执行。

用法也很简单：

package com.lib.webdemo.config;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.stream.IntStream;

public class AppScheduledThreadPoolExecutor {

	public static ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(5, new AppThreadFactory("stpe-"));
	
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		System.out.println("main 1 " + new Date());
		
		IntStream.range(0, 10).forEach(i->{
			executor.schedule(()->{
				System.out.println(i + ", schedule, tname=" + Thread.currentThread().getName());
			}, 10, TimeUnit.SECONDS);
		});
		
		System.out.println("main 2 " + new Date());
		
		int slp = 0;
		BlockingQueue<Runnable> bq = executor.getQueue();
//		while (executor.getActiveCount() > 1) {
		while (! bq.isEmpty()) {
			System.out.println("main bq.size=" + bq.size() + ", remainingCapacity=" + bq.remainingCapacity());
			TimeUnit.SECONDS.sleep(1L);
			slp++;
		}
		
		System.out.println("main END bq.size=" + bq.size() + ", remainingCapacity=" + bq.remainingCapacity());
		
		System.out.println("main 3 slp=" + slp + ", " + new Date());
		
		executor.shutdown();
		
		System.out.println("main END " + new Date());
	}
	
}

测试结果：ben发布于博客园

测试ScheduledThreadPoolExecutor

 main 1 Fri Sep 23 12:43:59 CST 2022
main 2 Fri Sep 23 12:43:59 CST 2022
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
main bq.size=10, remainingCapacity=2147483647
0, schedule, tname=stpe-0
1, schedule, tname=stpe-1
3, schedule, tname=stpe-3
2, schedule, tname=stpe-2
4, schedule, tname=stpe-4
5, schedule, tname=stpe-3
6, schedule, tname=stpe-1
9, schedule, tname=stpe-0
7, schedule, tname=stpe-2
8, schedule, tname=stpe-3
main END bq.size=0, remainingCapacity=2147483647
main 3 slp=10, Fri Sep 23 12:44:10 CST 2022
main END Fri Sep 23 12:44:10 CST 2022

从线程池的队列的 remainingCapacity 属性可以看到，其值几乎是无限的。ben发布于博客园

是否可以修改队列的排队长度呢？

没有找到。

缘起：

之前使用 spring 的 @Schedule 注解执行调度时出现了一些问题（修改服务器时间后，调度失效），看博文后才知道是属于此类。

不过，这个类存在一些问题。

还有更好的方式执行调度任务吗？不会导致OOM那种。ben发布于博客园

更进一步：

线程池的队列中存在任务时，此时停止程序（断电、kill等），队列中的任务是不是就不能被执行了？

参考资料

1、使用ThreadFactory

https://www.jianshu.com/p/7040054b069b

2、JUC之ScheduledThreadPoolExecutor

https://blog.csdn.net/weixin_50518271/article/details/119116334

ben发布于博客园

Java线程-02

0、前言

1、ThreadPoolExecutor 概述

2、ThreadPoolExecutor 中的线程名称配置

3、ThreadPoolExecutor 中的拒绝策略测试

4、使用 ScheduledThreadPoolExecutor

参考资料

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