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java线程缓存

发布时间: 2022-04-21 06:27:21

java如行创建一个可缓存线程池

packagetest;
importjava.util.concurrent.ExecutorService;
importjava.util.concurrent.Executors;
{
publicstaticvoidmain(String[]args){
=Executors.newCachedThreadPool();
for(inti=0;i<10;i++){
finalintindex=i;
try{
Thread.sleep(index*1000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
cachedThreadPool.execute(newRunnable(){
publicvoidrun(){
System.out.println(index);
}
});
}
}
}

线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。

Ⅱ java 多线程的应用程序(以后要添加到服务里),有没有缓存的概念

可以在线程中返回你所有对象的单例。在线程中将你的对象声明为static,然后建一个方法,如
public static getXX(){
if(XX==null)
{
XX=new XX();

}
return XX;//XX是你所要的对象

}

补充-------------
为什么没用? 那样你可以在你的对象里面同样使用单例,然后把上边的代码中的new的部分改成调用单例方法的部分不就行了

Ⅲ java 程序中怎么保证多线程的运行安全

2.1.读一致性

Java 中针对上述“读不安全”的问题提供了关键字 volatile 来解决问题,被 volatile 修饰的成员变量,在内容发生更改的时候,会通知所有线程去主内存更新最新的值,这样就解决了读不安全的问题,实现了读一致性。

但是,读一致性是无法解决写一致性的,虽然能够使得每个线程都能及时获取到最新的值,但是1.1中的写一致性问题还是会存在。

既然如此,Java 为啥还要提供 volatile 关键字呢?这并非多余的存在,在某些场景下只需要读一致性的话,这个关键字就能够满足需求而且性能相对还不错,因为其他的能够保证“读写”都一直的办法,多多少少存在一些牺牲。

2.2.写一致性

Java 提供了三种方式来保证读写一致性,分别是互斥锁、自旋锁、线程隔离。

2.2.1.互斥锁

互斥锁只是一个锁概念,在其他场景也叫做独占锁、悲观锁等,其实就是一个意思。它是指线程之间是互斥的,某一个线程获取了某个资源的锁,那么其他线程就只能睡眠等待。

在 Java 中互斥锁的实现一般叫做同步线程锁,关键字 synchronized,它锁住的范围是它修饰的作用域,锁住的对象是:当前对象(对象锁)或类的全部对象(类锁)——锁释放前,其他线程必将阻塞,保证锁住范围内的操作是原子性的,而且读取的数据不存在一致性问题。

  • 对象锁:当它修饰方法、代码块时,将会锁住当前对象

  • 类锁:修饰类、静态方法时,则是锁住类的所有对象

  • 注意:锁住的永远是对象,锁住的范围永远是 synchronized 关键字后面的花括号划定的代码域。

    2.2.2.自旋锁

    自旋锁也只是一个锁概念,在其他场景也叫做乐观锁等。

    自旋锁本质上是不加锁,而是通过对比旧数据来决定是否更新:

Ⅳ java线程池怎么实现

要想理解清楚java线程池实现原理,明白下面几个问题就可以了:

(1):线程池存在哪些状态,这些状态之间是如何进行切换的呢?

(2):线程池的种类有哪些?

(3):创建线程池需要哪些参数,这些参数的具体含义是什么?

(4):将任务添加到线程池之后运行流程?

(5):线程池是怎么做到重用线程的呢?

(6):线程池的关闭

首先回答第一个问题:线程池存在哪些状态;

查看ThreadPoolExecutor源码便知晓:

[java]view plain

  • //runStateisstoredinthehigh-orderbits

  • privatestaticfinalintRUNNING=-1<<COUNT_BITS;

  • privatestaticfinalintSHUTDOWN=0<<COUNT_BITS;

  • privatestaticfinalintSTOP=1<<COUNT_BITS;

  • privatestaticfinalintTIDYING=2<<COUNT_BITS;

  • =3<<COUNT_BITS;

  • 存在5种状态:

    <1>Running:可以接受新任务,同时也可以处理阻塞队列里面的任务;

    <2>Shutdown:不可以接受新任务,但是可以处理阻塞队列里面的任务;

    <3>Stop:不可以接受新任务,也不处理阻塞队列里面的任务,同时还中断正在处理的任务;

    <4>Tidying:属于过渡阶段,在这个阶段表示所有的任务已经执行结束了,当前线程池中是不存在有效的线程的,并且将要调用terminated方法;

    <5>Terminated:终止状态,这个状态是在调用完terminated方法之后所处的状态;

    那么这5种状态之间是如何进行转换的呢?查看ThreadPoolExecutor源码里面的注释便可以知道啦:

    [java]view plain

  • *RUNNING->SHUTDOWN

  • *Oninvocationofshutdown(),perhapsimplicitlyinfinalize()

  • *(RUNNINGorSHUTDOWN)->STOP

  • *OninvocationofshutdownNow()

  • *SHUTDOWN->TIDYING

  • *Whenbothqueueandpoolareempty

  • *STOP->TIDYING

  • *Whenpoolisempty

  • *TIDYING->TERMINATED

  • *Whentheterminated()hookmethodhascompleted

  • 从上面可以看到,在调用shutdown方法的时候,线程池状态会从Running转换成Shutdown;在调用shutdownNow方法的时候,线程池状态会从Running/Shutdown转换成Stop;在阻塞队列为空同时线程池为空的情况下,线程池状态会从Shutdown转换成Tidying;在线程池为空的情况下,线程池状态会从Stop转换成Tidying;当调用terminated方法之后,线程池状态会从Tidying转换成Terminate;

    在明白了线程池的各个状态以及状态之间是怎么进行切换之后,我们来看看第二个问题,线程池的种类:

    (1):CachedThreadPool:缓存线程池,该类线程池中线程的数量是不确定的,理论上可以达到Integer.MAX_VALUE个,这种线程池中的线程都是非核心线程,既然是非核心线程,那么就存在超时淘汰机制了,当里面的某个线程空闲时间超过了设定的超时时间的话,就会回收掉该线程;

    (2):FixedThreadPool:固定线程池,这类线程池中是只存在核心线程的,对于核心线程来说,如果我们不设置allowCoreThreadTimeOut属性的话是不存在超时淘汰机制的,这类线程池中的corePoolSize的大小是等于maximumPoolSize大小的,也就是说,如果线程池中的线程都处于活动状态的话,如果有新任务到来,他是不会开辟新的工作线程来处理这些任务的,只能将这些任务放到阻塞队列里面进行等到,直到有核心线程空闲为止;

    (3):ScheledThreadPool:任务线程池,这种线程池中核心线程的数量是固定的,而对于非核心线程的数量是不限制的,同时对于非核心线程是存在超时淘汰机制的,主要适用于执行定时任务或者周期性任务的场景;

    (4):SingleThreadPool:单一线程池,线程池里面只有一个线程,同时也不存在非核心线程,感觉像是FixedThreadPool的特殊版本,他主要用于确保任务在同一线程中的顺序执行,有点类似于进行同步吧;

    接下来我们来看第三个问题,创建线程池需要哪些参数:

    同样查看ThreadPoolExecutor源码,查看创建线程池的构造函数:

    [java]view plain

  • publicThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,

  • intmaximumPoolSize,

  • longkeepAliveTime,

  • TimeUnitunit,

  • BlockingQueue<Runnable>workQueue,

  • ThreadFactorythreadFactory,

  • )

  • 不管你调用的是ThreadPoolExecutor的哪个构造函数,最终都会执行到这个构造函数的,这个构造函数有7个参数,正是由于对这7个参数值的赋值不同,造成生成不同类型的线程池,比如我们常见的CachedThreadPoolExecutor、FixedThreadPoolExecutor

    SingleThreadPoolExecutor、ScheledThreadPoolExecutor,我们老看看这几个参数的具体含义:

    <1>corePoolSize:线程池中核心线程的数量;当提交一个任务到线程池的时候,线程池会创建一个线程来执行执行任务,即使有其他空闲的线程存在,直到线程数达到corePoolSize时不再创建,这时候会把提交的新任务放入到阻塞队列中,如果调用了线程池的preStartAllCoreThreads方法,则会在创建线程池的时候初始化出来核心线程;

    <2>maximumPoolSize:线程池允许创建的最大线程数;如果阻塞队列已经满了,同时已经创建的线程数小于最大线程数的话,那么会创建新的线程来处理阻塞队列中的任务;

    <3>keepAliveTime:线程活动保持时间,指的是工作线程空闲之后继续存活的时间,默认情况下,这个参数只有线程数大于corePoolSize的时候才会起作用,即当线程池中的线程数目大于corePoolSize的时候,如果某一个线程的空闲时间达到keepAliveTime,那么这个线程是会被终止的,直到线程池中的线程数目不大于corePoolSize;如果调用allowCoreThreadTimeOut的话,在线程池中线程数量不大于corePoolSize的时候,keepAliveTime参数也可以起作用的,知道线程数目为0为止;

    <4>unit:参数keepAliveTime的时间单位;

    <5>workQueue:阻塞队列;用于存储等待执行的任务,有四种阻塞队列类型,ArrayBlockingQueue(基于数组的有界阻塞队列)、LinkedBlockingQueue(基于链表结构的阻塞队列)、SynchronousQueue(不存储元素的阻塞队列)、PriorityBlockingQueue(具有优先级的阻塞队列);

    <6>threadFactory:用于创建线程的线程工厂;

    <7>handler:当阻塞队列满了,且没有空闲线程的情况下,也就是说这个时候,线程池中的线程数目已经达到了最大线程数量,处于饱和状态,那么必须采取一种策略来处理新提交的任务,我们可以自己定义处理策略,也可以使用系统已经提供给我们的策略,先来看看系统为我们提供的4种策略,AbortPolicy(直接抛出异常)、CallerRunsPolicy(只有调用者所在的线程来运行任务)、DiscardOldestPolicy(丢弃阻塞队列中最近的一个任务,并执行当前任务)、Discard(直接丢弃);

    接下来就是将任务添加到线程池之后的运行流程了;

    我们可以调用submit或者execute方法,两者最大的区别在于,调用submit方法的话,我们可以传入一个实现Callable接口的对象,进而能在当前任务执行结束之后通过Future对象获得任务的返回值,submit内部实际上还是执行的execute方法;而调用execute方法的话,是不能获得任务执行结束之后的返回值的;此外,调用submit方法的话是可以抛出异常的,但是调用execute方法的话,异常在其内部得到了消化,也就是说异常在其内部得到了处理,不会向外传递的;

    因为submit方法最终也是会执行execute方法的,因此我们只需要了解execute方法就可以了:

    在execute方法内部会分三种情况来进行处理:

    <1>:首先判断当前线程池中的线程数量是否小于corePoolSize,如果小于的话,则直接通过addWorker方法创建一个新的Worker对象来执行我们当前的任务;

    <2>:如果说当前线程池中的线程数量大于corePoolSize的话,那么会尝试将当前任务添加到阻塞队列中,然后第二次检查线程池的状态,如果线程池不在Running状态的话,会将刚刚添加到阻塞队列中的任务移出,同时拒绝当前任务请求;如果第二次检查发现当前线程池处于Running状态的话,那么会查看当前线程池中的工作线程数量是否为0,如果为0的话,就会通过addWorker方法创建一个Worker对象出来处理阻塞队列中的任务;

    <3>:如果原先线程池就不处于Running状态或者我们刚刚将当前任务添加到阻塞队列的时候出现错误的话,那么会去尝试通过addWorker创建新的Worker来处理当前任务,如果添加失败的话,则拒绝当前任务请求;

    可以看到在上面的execute方法中,我们仅仅只是检查了当前线程池中的线程数量有没有超过corePoolSize的情况,那么当前线程池中的线程数量有没有超过maximumPoolSize是在哪里检测的呢?实际上是在addWorker方法里面了,我们可以看下addWorker里面的一段代码:

    [java]view plain

  • if(wc>=CAPACITY||

  • wc>=(core?corePoolSize:maximumPoolSize))

  • returnfalse;

  • 如果当前线程数量超过maximumPoolSize的话,直接就会调用return方法,返回false;

    其实到这里我们很明显可以知道,一个线程池中线程的数量实际上就是这个线程池中Worker的数量,如果Worker的大小超过了corePoolSize,那么任务都在阻塞队列里面了,Worker是Java对我们任务的一个封装类,他的声明是酱紫的:

    [java]view plain

  • privatefinalclassWorker

  • implementsRunnable

  • 可以看到他实现了Runnable接口,他是在addWorker方法里面通过new Worker(firstTask)创建的,我们来看看他的构造函数就知道了:

    [java]view plain

  • Worker(RunnablefirstTask){

  • setState(-1);//

  • this.firstTask=firstTask;

  • this.thread=getThreadFactory().newThread(this);

  • }

  • 而这里的firstTask其实就是我们调用execute或者submit的时候传入的那个参数罢了,一般来说这些参数是实现Callable或者Runnable接口的;

    在通过addWorker方法创建出来Worker对象之后,这个方法的最后会执行Worker内部thread属性的start方法,而这个thread属性实际上就是封装了Worker的Thread,执行他的start方法实际上执行的是Worker的run方法,因为Worker是实现了Runnable接口的,在run方法里面就会执行runWorker方法,而runWorker方法里面首先会判断当前我们传入的任务是否为空,不为空的话直接就会执行我们通过execute或者submit方法提交的任务啦,注意一点就是我们虽然会通过submit方法提交实现了Callable接口的对象,但是在调用submit方法的时候,其实是会将Callable对象封装成实现了Runnable接口对象的,不信我们看看submit方法源码是怎么实现的:

    [java]view plain

  • public<T>Future<T>submit(Callable<T>task){

  • if(task==null)thrownewNullPointerException();

  • RunnableFuture<T>ftask=newTaskFor(task);

  • execute(ftask);

  • returnftask;

  • }

  • 看到没有呢,实际上在你传入实现了Callable接口对象的时候,在submit方法里面是会将其封装成RunnableFuture对象的,而RunnableFuture接口是继承了Runnable接口的;那么说白了其实就是直接执行我们提交任务的run方法了;如果为空的话,则会通过getTask方法从阻塞队列里面拿出一个任务去执行;在任务执行结束之后继续从阻塞队列里面拿任务,直到getTask的返回值为空则退出runWorker内部循环,那么什么情况下getTask返回为空呢?查看getTask方法的源码注释可以知道:在Worker必须需要退出的情况下getTask会返回空,具体什么情况下Worker会退出呢?(1):当Worker的数量超过maximumPoolSize的时候;(2):当线程池状态为Stop的时候;(3):当线程池状态为Shutdown并且阻塞队列为空的时候;(4):使用等待超时时间从阻塞队列中拿数据,但是超时之后仍然没有拿到数据;

    如果runWorker方法退出了它里面的循环,那么就说明当前阻塞队列里面是没有任务可以执行的了,你可以看到在runWorker方法内部的finally语句块中执行了processWorkerExit方法,用来对Worker对象进行回收操作,这个方法会传入一个参数表示需要删除的Worker对象;在进行Worker回收的时候会调用tryTerminate方法来尝试关闭线程池,在tryTerminate方法里面会检查是否有Worker在工作,检查线程池的状态,没问题的话就会将当前线程池的状态过渡到Tidying,之后调用terminated方法,将线程池状态更新到Terminated;

    从上面的分析中,我们可以看出线程池运行的4个阶段:

    (1):poolSize < corePoolSize,则直接创建新的线程(核心线程)来执行当前提交的任务;

    (2):poolSize = corePoolSize,并且此时阻塞队列没有满,那么会将当前任务添加到阻塞队列中,如果此时存在工作线程(非核心线程)的话,那么会由工作线程来处理该阻塞队列中的任务,如果此时工作线程数量为0的话,那么会创建一个工作线程(非核心线程)出来;

    (3):poolSize = corePoolSize,并且此时阻塞队列已经满了,那么会直接创建新的工作线程(非核心线程)来处理阻塞队列中的任务;

    (4):poolSize = maximumPoolSize,并且此时阻塞队列也满了的话,那么会触发拒绝机制,具体决绝策略采用的是什么就要看我们创建ThreadPoolExecutor的时候传入的RejectExecutionHandler参数了;

    接下来就是线程池是怎么做到重用线程的呢?

    个人认为线程池里面重用线程的工作是在getTask里面实现的,在getTask里面是存在两个for死循环嵌套的,他会不断的从阻塞对列里面取出需要执行的任务,返回给我们的runWorker方法里面,而在runWorker方法里面只要getTask返回的任务不是空就会执行该任务的run方法来处理它,这样一直执行下去,直到getTask返回空为止,此时的情况就是阻塞队列里面没有任务了,这样一个线程处理完一个任务之后接着再处理阻塞队列中的另一个任务,当然在线程池中的不同线程是可以并发处理阻塞队列中的任务的,最后在阻塞队列内部不存在任务的时候会去判断是否需要回收Worker对象,其实Worker对象的个数就是线程池中线程的个数,至于什么情况才需要回收,上面已经说了,就是四种情况了;

    最后就是线程池是怎样被关闭的呢?

    涉及到线程池的关闭,需要用到两个方法,shutdown和shutdownNow,他们都是位于ThreadPoolExecutor里面的,对于shutdown的话,他会将线程池状态切换成Shutdown,此时是不会影响对阻塞队列中任务执行的,但是会拒绝执行新加进来的任务,同时会回收闲置的Worker;而shutdownNow方法会将线程池状态切换成Stop,此时既不会再去处理阻塞队列里面的任务,也不会去处理新加进来的任务,同时会回收所有Worker;

Ⅳ java开发中几种常见的线程池

一:newCachedThreadPool
(1)缓存型池子,先查看池中有没有以前建立的线程,如果有,就reuse,如果没有,就建立一个新的线程加入池中;
(2)缓存型池子,通常用于执行一些生存周期很短的异步型任务;因此一些面向连接的daemon型server中用得不多;
(3)能reuse的线程,必须是timeout
IDLE内的池中线程,缺省timeout是60s,超过这个IDLE时长,线程实例将被终止及移出池。
(4)注意,放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束,超过TIMEOUT不活动,其会自动被终止
二:newFixedThreadPool
(1)newFixedThreadPool与cacheThreadPool差不多,也是能reuse就用,但不能随时建新的线程
(2)其独特之处:任意时间点,最多只能有固定数目的活动线程存在,此时如果有新的线程要建立,只能放在另外的队列中等待,直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子
(3)和cacheThreadPool不同,FixedThreadPool没有IDLE机制(可能也有,但既然文档没提,肯定非常长,类似依赖上层的TCP或UDP
IDLE机制之类的),所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程,多用于服务器
(4)从方法的源代码看,cache池和fixed
池调用的是同一个底层池,只不过参数不同:
fixed池线程数固定,并且是0秒IDLE(无IDLE)
cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力),60秒IDLE
三:ScheledThreadPool
(1)调度型线程池
(2)这个池子里的线程可以按schele依次delay执行,或周期执行
四:SingleThreadExecutor
(1)单例线程,任意时间池中只能有一个线程
(2)用的是和cache池和fixed池相同的底层池,但线程数目是1-1,0秒IDLE(无IDLE)

Ⅵ java 多线程怎么深入

并发与并行

并行,表示两个线程同时做事情。

并发,表示一会做这个事情,一会做另一个事情,存在着调度。单核 CPU 不可能存在并行(微观上)。

image

以上就是原生线程池创建的核心原理。除了原生线程池之外并发包还提供了简单的创建方式,上面也说了它们是对原生线程池的一种包装,可以让开发者简单快捷的创建所需要的线程池。

Executors

newSingleThreadExecutor

创建一个线程的线程池,在这个线程池中始终只有一个线程存在。如果线程池中的线程因为异常问题退出,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

newFixedThreadPool

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。

newCachedThreadPool

可根据实际情况,调整线程数量的线程池,线程池中的线程数量不确定,如果有空闲线程会优先选择空闲线程,如果没有空闲线程并且此时有任务提交会创建新的线程。在正常开发中并不推荐这个线程池,因为在极端情况下,会因为 newCachedThreadPool 创建过多线程而耗尽 CPU 和内存资源。

newScheledThreadPool

此线程池可以指定固定数量的线程来周期性的去执行。比如通过 scheleAtFixedRate 或者 scheleWithFixedDelay 来指定周期时间。

PS:另外在写定时任务时(如果不用 Quartz 框架),最好采用这种线程池来做,因为它可以保证里面始终是存在活的线程的。

推荐使用 ThreadPoolExecutor 方式

在阿里的 Java 开发手册时有一条是不推荐使用 Executors 去创建,而是推荐去使用 ThreadPoolExecutor 来创建线程池。

这样做的目的主要原因是:使用 Executors 创建线程池不会传入核心参数,而是采用的默认值,这样的话我们往往会忽略掉里面参数的含义,如果业务场景要求比较苛刻的话,存在资源耗尽的风险;另外采用 ThreadPoolExecutor 的方式可以让我们更加清楚地了解线程池的运行规则,不管是面试还是对技术成长都有莫大的好处。

改了变量,其他线程可以立即知道。保证可见性的方法有以下几种:

  • volatile

  • 加入 volatile 关键字的变量在进行汇编时会多出一个 lock 前缀指令,这个前缀指令相当于一个内存屏障,内存屏障可以保证内存操作的顺序。当声明为 volatile 的变量进行写操作时,那么这个变量需要将数据写到主内存中。

    由于处理器会实现缓存一致性协议,所以写到主内存后会导致其他处理器的缓存无效,也就是线程工作内存无效,需要从主内存中重新刷新数据。

    Ⅶ 【Java基础】线程池的原理是什么

    什么是线程池?

    总归为:池化技术 ---》数据库连接池 缓存架构 缓存池 线程池 内存池,连接池,这种思想演变成缓存架构技术---> JDK设计思想有千丝万缕的联系

    首先我们从最核心的ThreadPoolExecutor类中的方法讲起,然后再讲述它的实现原理,接着给出了它的使用示例,最后讨论了一下如何合理配置线程池的大小。

    Java 中的 ThreadPoolExecutor 类

    java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor 类是线程池中最核心的一个类,因此如果要透彻地了解Java 中的线程池,必须先了解这个类。下面我们来看一下 ThreadPoolExecutor 类的具体实现源码。

    在 ThreadPoolExecutor 类中提供了四个构造方法:

    Ⅷ java 线程什么时候会从主内存刷新本地缓存

    你的4个变量一旦声明会自动在内存中创建。
    jvm也没有你说的缓存,高速缓存这些东西,全部放在堆内存中。

    堆内存中的东西在GC的时候会移动

    Ⅸ java如何实现线程安全的缓存

    简单来说就是多线程的时候,多线程同时修改同一个类的时候,由于访问顺序随机导致类功能出错,至于线程安全类设计方法很多的,Java可以用synchronize标识类,只允许一个线程在同一时间访问它,选择线程安全的数据类型例如ArrayList,数组是不安全的,你可以多去网络查!

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