线程池简要解释

算法漫游
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如果我们合理的使用线程池,则可以避免把系统搞崩的窘境。总得来说,使用线程池可以带来以下几个好处:

1、降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程,降低线程创建和销毁造成的消耗。

2、提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

3、增加线程的可管理型。线程是稀缺资源,使用线程池可以进行统一分配,调优和监控。

线程池的核心属性有哪些?
threadFactory(线程工厂):用于创建工作线程的工厂。

corePoolSize(核心线程数):当线程池运行的线程少于 corePoolSize 时,将创建一个新线程来处理请求,即使其他工作线程处于空闲状态。

workQueue(队列):用于保留任务并移交给工作线程的阻塞队列。

maximumPoolSize(最大线程数):线程池允许开启的最大线程数。

handler(拒绝策略):往线程池添加任务时,将在下面两种情况触发拒绝策略:1)线程池运行状态不是 RUNNING;2)线程池已经达到最大线程数,并且阻塞队列已满时。

keepAliveTime(保持存活时间):如果线程池当前线程数超过 corePoolSize,则多余的线程空闲时间超过 keepAliveTime 时会被终止。

常见的阻塞队列有以下几种:

ArrayBlockingQueue:基于数组结构的有界阻塞队列,按先进先出对元素进行排序。

LinkedBlockingQueue:基于链表结构的有界/无界阻塞队列,按先进先出对元素进行排序,吞吐量通常高于 ArrayBlockingQueue。Executors.newFixedThreadPool 使用了该队列。

常见拒绝策略有以下几种:

AbortPolicy:中止策略。默认的拒绝策略,直接抛出 RejectedExecutionException。调用者可以捕获这个异常,然后根据需求编写自己的处理代码。

DiscardPolicy:抛弃策略。什么都不做,直接抛弃被拒绝的任务。

DiscardOldestPolicy:抛弃最老策略。抛弃阻塞队列中最老的任务,相当于就是队列中下一个将要被执行的任务,然后重新提交被拒绝的任务。如果阻塞队列是一个优先队列,那么“抛弃最旧的”策略将导致抛弃优先级最高的任务,因此最好不要将该策略和优先级队列放在一起使用。

CallerRunsPolicy:调用者运行策略。在调用者线程中执行该任务。该策略实现了一种调节机制,该策略既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将任务回退到调用者(调用线程池执行任务的主线程),由于执行任务需要一定时间,因此主线程至少在一段时间内不能提交任务,从而使得线程池有时间来处理完正在执行的任务。

终止线程池主要有两种方式:

shutdown:“温柔”的关闭线程池。不接受新任务,但是在关闭前会将之前提交的任务处理完毕。

shutdownNow:“粗暴”的关闭线程池,也就是直接关闭线程池,通过 Thread#interrupt() 方法终止所有线程,不会等待之前提交的任务执行完毕。但是会返回队列中未处理的任务。

要想合理的配置线程池大小,首先我们需要区分任务是计算密集型还是I/O密集型。

对于计算密集型,设置 线程数 = CPU数 + 1,通常能实现最优的利用率。

对于I/O密集型,网上常见的说法是设置 线程数 = CPU数 * 2 ,这个做法是可以的,但个人觉得不是最优的。

在我们日常的开发中,我们的任务几乎是离不开I/O的,常见的网络I/O(RPC调用)、磁盘I/O(数据库操作),并且I/O的等待时间通常会占整个任务处理时间的很大一部分,在这种情况下,开启更多的线程可以让 CPU 得到更充分的使用,一个较合理的计算公式如下:

线程数 = CPU数 CPU利用率 (任务等待时间 / 任务计算时间 + 1)

例如我们有个定时任务,部署在4核的服务器上,该任务有100ms在计算,900ms在I/O等待,则线程数约为:4 1 (1 + 900 / 100) = 40个。

当然,具体我们还要结合实际的使用场景来考虑。如果要求比较精确,可以通过压测来获取一个合理的值。

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