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ThreadPool

Dettan
2021-04-10 / 0 评论 / 0 点赞 / 102 阅读 / 5,429 字
温馨提示:
本文最后更新于 2022-04-30,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。
执行线程的时候子线程里出现异常会直接停止而不做任何提醒

ThreadPoolExecutor 继承自 AbstractExecutorService抽象类 实现了ExecutorService接口 继承自Executor接口
ExecutorService方法少,自定义的东西少,简单,推荐使用。 ThreakPoolExecutor 方法多,可自定义。
//创建一个固定数量的线程池
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);

MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();

//提交任务
es.submit(myRunnable);
es.submit(myRunnable);
es.submit(myRunnable);
es.submit(myRunnable);
es.submit(myRunnable);
es.submit(myRunnable);
es.submit(myRunnable);

Future<String> f = es.submit(new Callable<String>() {

@Override
public String call() throws Exception {
return "hello";
}

});



new ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)
核心线程数和最大线程数和工作队列的选择有关。
ThreadPoolExecutor 将根据 corePoolSize(参见 getCorePoolSize())和 maximumPoolSize(参见 getMaximumPoolSize())设置的边界自动调整池大小。当新任务在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交时,如果运行的线程少于 corePoolSize,则创建新线程来处理请求,即使其他辅助线程是空闲的。如果运行的线程多于 corePoolSize 而少于 maximumPoolSize,则仅当队列满时才创建新线程。如果设置的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同,则创建了固定大小的线程池。如果将 maximumPoolSize 设置为基本的无界值(如 Integer.MAX_VALUE),则允许池适应任意数量的并发任务。在大多数情况下,核心和最大池大小仅基于构造来设置,不过也可以使用 setCorePoolSize(int) 和 setMaximumPoolSize(int) 进行动态更改。
keepAliveTime是非核心线程多长时间没有任务后会被注销掉

BlockingQueue<Runnable> workQueue 重点
直接提交。工作队列的默认选项是 SynchronousQueue,它将任务直接提交给线程而不保持它们。在此,如果不存在可用于立即运行任务的线程,则试图把任务加入队列将失败,因此会构造一个新的线程。此策略可以避免在处理可能具有内部依赖性的请求集时出现锁。直接提交通常要求无界 maximumPoolSizes 以避免拒绝新提交的任务。当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时,此策略允许无界线程具有增长的可能性。
无界队列。使用无界队列(例如,不具有预定义容量的 LinkedBlockingQueue)将导致在所有 corePoolSize 线程都忙时新任务在队列中等待。这样,创建的线程就不会超过 corePoolSize。(因此,maximumPoolSize 的值也就无效了。)当每个任务完全独立于其他任务,即任务执行互不影响时,适合于使用无界队列;例如,在 Web 页服务器中。这种排队可用于处理瞬态突发请求,当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时,此策略允许无界线程具有增长的可能性。
有界队列。当使用有限的 maximumPoolSizes 时,有界队列(如 ArrayBlockingQueue)有助于防止资源耗尽,但是可能较难调整和控制。队列大小和最大池大小可能需要相互折衷:使用大型队列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、操作系统资源和上下文切换开销,但是可能导致人工降低吞吐量。如果任务频繁阻塞(例如,如果它们是 I/O 边界),则系统可能为超过您许可的更多线程安排时间。使用小型队列通常要求较大的池大小,CPU 使用率较高,但是可能遇到不可接受的调度开销,这样也会降低吞吐量。
线程工厂(ThreadFactory):是自己写的一个创建线程的类,可以同时设置线程的一些属性,如优先级,是否守护进程等。
拒绝任务处理:当任务提交失败时的处理策略。此类提供了四个策略可以直接用,也可以自己写个处理类。传参示例:new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()

在默认的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 中,处理程序遭到拒绝将抛出运行时 RejectedExecutionException。
在 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy 中,线程调用运行该任务的 execute 本身。此策略提供简单的反馈控制机制,能够减缓新任务的提交速度。
在 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 中,不能执行的任务将被删除。
在 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 中,如果执行程序尚未关闭,则位于工作队列头部的任务将被删除,然后重试执行程序(如果再次失败,则重复此过程)。


示例
public class ThreadPool {
    public static ThreadPoolExecutor pool;
    static {
        pool = new ThreadPoolExecutor(20, 40, 2,TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingQueue<>(), new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
}

}

static void extraFold(TextArea textArea) {
Extra.wordMeaningless.clear();
Extra.wordMeaningful.clear();
java.io.File fold = MyFile.selectFold();
textArea.append("Extra fold : " + fold.toString() + "\n");
//调用 多线程递归方法。
//初始化线程池
ListDirRunable.count = 0;

ListDirRunable.action = file -&gt; { //处理每一个文件的方法
    if (filter(file.getName())) {
        Extra.extra(readFile(file));
        System.out.println(ThreadPool.pool.getQueue().size() + &quot;  &quot; + file.getName());
    }

    return null;
};
ThreadPool.pool.submit(new ListDirRunable(fold)); //创建提交任务
//TODO:开新线程监视
while (true)  //死循环监视是否结束,目前还有问题
    if (ThreadPool.pool.getQueue().size() &lt;= 0 && ThreadPool.pool.getActiveCount() == 0 && ThreadPool.pool.getCompletedTaskCount() &gt;= 1) {
        extraFoldEnd(textArea);
        textArea.append(&quot;有意义的:&quot; + Extra.wordMeaningless.toString() + &quot;\n&quot;);
        textArea.append(&quot;无意义的:&quot; + Extra.wordMeaningful.toString() + &quot;\n&quot;);
        System.out.println(&quot;完成&quot;);
        break;
    }

}

public class ListDirRunable implements Runnable {
public static FileAction action;
public static int count = 0;
public static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private File dir;

public ListDirRunable(File dir) {
    this.dir = dir;
}

@Override
public void run() {
    if (!dir.exists())
        throw new IllegalArgumentException(&quot;目录:&quot; + dir + &quot;不存在.&quot;);
    if (!dir.isDirectory()) {
        throw new IllegalArgumentException(dir + &quot;不是目录。&quot;);
    }

    File[] files = dir.listFiles();

    if (files != null && files.length &gt; 0) {
        for (File file : files) {
            if (file.isDirectory())
                ThreadPool.pool.submit(new ListDirRunable(file));
            else if (file.isFile()) {
                try {
                    action.main(file);  //调用对文件的操作
                    lock.lock();
                    count++;
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
                //System.out.println(&quot;\nfileCount = &quot; + count);
            }
        }
    }
}

}




钩子 (hook) 方法
此类提供 protected 可重写的 beforeExecute(java.lang.Thread, java.lang.Runnable) 和 afterExecute(java.lang.Runnable, java.lang.Throwable) 方法,这两种方法分别在执行每个任务之前和之后调用。它们可用于操纵执行环境;例如,重新初始化 ThreadLocal、搜集统计信息或添加日志条目。此外,还可以重写方法 terminated() 来执行 Executor 完全终止后需要完成的所有特殊处理。

如果钩子 (hook) 或回调方法抛出异常,则内部辅助线程将依次失败并突然终止。
扩展示例
class PausableThreadPoolExecutor extends ThreadPoolExecutor {
   private boolean isPaused;
   private ReentrantLock pauseLock = new ReentrantLock();
   private Condition unpaused = pauseLock.newCondition();

public PausableThreadPoolExecutor(...) { super(...); }

protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) {
super.beforeExecute(t, r);
pauseLock.lock();
try {
while (isPaused) unpaused.await();
} catch(InterruptedException ie) {
t.interrupt();
} finally {
pauseLock.unlock();
}
}

public void pause() {
pauseLock.lock();
try
finally {
pauseLock.unlock();
}
}

public void resume() {
pauseLock.lock();
try {
isPaused = false;
unpaused.signalAll();
} finally {
pauseLock.unlock();
}
}
}





getQueue().size() 队列中的任务数,注意最开始的任务添加后直接有线程执行,不会放到队列里。
getActiveCount() 正在执行任务的线程数,也就是活跃线程数。
getTaskCount() 所有已经安排线程执行的任务的数量,线程可能还没开始
getCompletedTaskCount() 所有已经完成的任务数

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