Java线程池

一、ThreadPoolExecutor的重要参数

• corePoolSize：核心线程数

• • 核心线程会一直存活，及时没有任务需要执行
    • 当线程数小于核心线程数时，即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理
    • 设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭

• queueCapacity：任务队列容量（阻塞队列）

• 当核心线程数达到最大时，新任务会放在队列中排队等待执行

• maxPoolSize：最大线程数

• 当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务

  当线程数=maxPoolSize，且任务队列已满时，线程池会拒绝处理任务而抛出异常

• keepAliveTime：线程空闲时间

• 当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize

  如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0

• allowCoreThreadTimeout：允许核心线程超时

• rejectedExecutionHandler：任务拒绝处理器

• 两种情况会拒绝处理任务：

  • 当线程数已经达到maxPoolSize，切队列已满，会拒绝新任务

  • 当线程池被调用shutdown()后，会等待线程池里的任务执行完毕，再shutdown。如果在调用shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务，会拒绝新任务

  • 线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置默认是AbortPolicy，会抛出异常

  • ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理这类情况：

    • AbortPolicy 丢弃任务，抛运行时异常
    • CallerRunsPolicy 执行任务
    • DiscardPolicy 忽视，什么都不会发生
    • DiscardOldestPolicy 从队列中踢出最先进入队列（最后一个执行）的任务

  • 实现RejectedExecutionHandler接口，可自定义处理器

二、ThreadPoolExecutor执行顺序：

线程池按以下行为执行任务

1. 当线程数小于核心线程数时，创建线程。
2. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列。
3. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满
   1. 若线程数小于最大线程数，创建线程
   2. 若线程数等于最大线程数，抛出异常，拒绝任务

三、如何设置参数

• 默认值
• • corePoolSize=1
    • queueCapacity=Integer.MAX_VALUE
    • maxPoolSize=Integer.MAX_VALUE
    • keepAliveTime=60s
    • allowCoreThreadTimeout=false
    • rejectedExecutionHandler=AbortPolicy()
• 如何来设置
• • 需要根据几个值来决定
    • • tasks ：每秒的任务数，假设为500~1000
        • taskcost：每个任务花费时间，假设为0.1s
        • responsetime：系统允许容忍的最大响应时间，假设为1s
    • 做几个计算
    • • corePoolSize = 每秒需要多少个线程处理？
        • • threadcount = tasks/(1/taskcost) =tasks*taskcout = (5001000)*0.1 = 50100 个线程。corePoolSize设置应该大于50
            • 根据8020原则，如果80%的每秒任务数小于800，那么corePoolSize设置为80即可
        • queueCapacity = (coreSizePool/taskcost)*responsetime
        • • 计算可得 queueCapacity = 80/0.1*1 = 80。意思是队列里的线程可以等待1s，超过了的需要新开线程来执行
            • 切记不能设置为Integer.MAX_VALUE，这样队列会很大，线程数只会保持在corePoolSize大小，当任务陡增时，不能新开线程来执行，响应时间会随之陡增。
        • maxPoolSize = (max(tasks)- queueCapacity)/(1/taskcost)
        • • 计算可得 maxPoolSize = (1000-80)/10 = 92
            • （最大任务数-队列容量）/每个线程每秒处理能力 = 最大线程数
        • rejectedExecutionHandler：根据具体情况来决定，任务不重要可丢弃，任务重要则要利用一些缓冲机制来处理
          • AbortPolicy – 当任务添加到线程池中被拒绝时，它将抛出 RejectedExecutionException 异常。
          • CallerRunsPolicy – 当任务添加到线程池中被拒绝时，会在线程池当前正在运行的Thread线程池中处理被拒绝的任务。
          • DiscardOldestPolicy – 当任务添加到线程池中被拒绝时，线程池会放弃等待队列中最旧的未处理任务，然后将被拒绝的任务添加到等待队列中。
          • DiscardPolicy – 当任务添加到线程池中被拒绝时，线程池将丢弃被拒绝的任务。
        • keepAliveTime和allowCoreThreadTimeout采用默认通常能满足
• 以上都是理想值，实际情况下要根据机器性能来决定。如果在未达到最大线程数的情况机器cpu load已经满了，则需要通过升级硬件（呵呵）和优化代码，降低taskcost来处理。

四、创建线程池方式

/**
  * @Description    线程池的初始化  jdk方式  二选一
  */
 @Bean
 public ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor() {
     return new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,  //核心线程数
             maxPoolSize,   //最大线程数
             keepAliveSeconds,  //空闲线程存活时间
             TimeUnit.SECONDS,  //时间单位
             new LinkedBlockingQueue<Runnable>(queueCapacity),  //等待队列长度
             new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() { //拒绝策略
                 @Override
                 public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
                     log.warn("注意,有任务超过线程池配置");
                     if(!executor.isShutdown()) { r.run(); }
                 }
             });
 }
 /**
  * @description 线程池的初始化  采用spring线程池   二选一
  * @return ThreadPoolTaskExecutor
  */
 @Bean
 public ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor(){
   ThreadPoolTaskExecutor poolTask = new ThreadPoolTaskExecutor();
   poolTask.setCorePoolSize(loader.getCorePoolSize()); //核心线程数
   poolTask.setMaxPoolSize(loader.getMaxPoolSize()); //最大线程数
   poolTask.setQueueCapacity(loader.getQueueCapacity()); //等待队列长度
   poolTask.setKeepAliveSeconds(loader.getKeepAliveSeconds()); //空闲线程存活时间
   //拒绝策略
   poolTask.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() {
     @Override
     public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
       log.warn("注意,有任务超过线程池配置");
       if(!executor.isShutdown()) {
         r.run();
       }
     }
       });
   return poolTask;
 }

五、ThreadPool工具类（单例）

import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
 * @Description 线程池执行类  单例
 */
public class ThreadPoolManager {

    private ThreadPoolManager() { }
    //线程池
    private final ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor =  SpringContextUtils.getBean(ThreadPoolExecutor.class);
    private static final ThreadPoolManager me = new ThreadPoolManager();
    public static ThreadPoolManager me() {
        return me;
    }
    public void execute(Runnable runnable) {
        threadPoolExecutor.execute(runnable);
    }
    /**
     * @Description 关闭线程池，不再接受新的任务，之前提交的任务等执行结束再关闭线程池
     * @return void
     */
    public void shutdown() {
        if(!threadPoolExecutor.isShutdown()) {
            threadPoolExecutor.shutdown();
        }
    }
}