java线程池的使用

‘壹’ java 线程池是怎么处理执行线程的

java中线程池的监控可以检测到正在执行的线程数。
通过线程池提供的参数进行监控。线程池里有一些属性在监控线程池的时候可以使用
taskCount：线程池需要执行的任务数量。
completedTaskCount：线程池在运行过程中已完成的任务数量。小于或等于taskCount。
largestPoolSize：线程池曾经创建过的最大线程数量。通过这个数据可以知道线程池是否满过。如等于线程池的最大大小，则表示线程池曾经满了。
getPoolSize:线程池的线程数量。如果线程池不销毁的话，池里的线程不会自动销毁，所以这个大小只增不+ getActiveCount：获取活动的线程数。
通过扩展线程池进行监控。通过继承线程池并重写线程池的beforeExecute，afterExecute和terminated方法，我们可以在任务执行前，执行后和线程池关闭前干一些事情。如监控任务的平均执行时间，最大执行时间和最小执行时间等。这几个方法在线程池里是空方法。

‘贰’ Java实现通用线程池

线程池通俗的描述就是预先创建若干空闲线程 等到需要用多线程去处理事务的时候去唤醒某些空闲线程执行处理任务 这样就省去了频繁创建线程的时间 因为频 繁创建线程是要耗费大量的CPU资源的 如果一个应用程序需要频繁地处理大量并发事务 不断的创建销毁线程往往会大大地降低系统的效率 这时候线程池就派 上用场了

本文旨在使用Java语言编写一个通用的线程池 当需要使用线程池处理事务时 只需按照指定规范封装好事务处理对象 然后用已有的线程池对象去自动选择空 闲线程自动调用事务处理对象即可 并实现线程池的动态修改（修改当前线程数 最大线程数等） 下面是实现代码

//ThreadTask java

package polarman threadpool;

/** *//**

*线程任务

* @author ryang

*

*/

public interface ThreadTask {

public void run();

}

//PooledThread java

package polarman threadpool;

import java util Collection; import java util Vector;

/** *//**

*接受线程池管理的线程

* @author ryang

*

*/

public class PooledThread extends Thread {

protected Vector tasks = new Vector();

protected boolean running = false;

protected boolean stopped = false;

protected boolean paused = false;

protected boolean killed = false;

private ThreadPool pool;

public PooledThread(ThreadPool pool) { this pool = pool;

}

public void putTask(ThreadTask task) { tasks add(task);

}

public void putTasks(ThreadTask[] tasks) { for(int i= ; i<tasks length; i++) this tasks add(tasks[i]);

}

public void putTasks(Collection tasks) { this tasks addAll(tasks);

}

protected ThreadTask popTask() { if(tasks size() > ) return (ThreadTask)tasks remove( );

else

return null;

}

public boolean isRunning() {

return running;

}

public void stopTasks() {

stopped = true;

}

public void stopTasksSync() {

stopTasks();

while(isRunning()) { try {

sleep( );

} catch (InterruptedException e) {

}

}

}

public void pauseTasks() {

paused = true;

}

public void pauseTasksSync() {

pauseTasks();

while(isRunning()) { try {

sleep( );

} catch (InterruptedException e) {

}

}

}

public void kill() { if(!running)

interrupt();

else

killed = true;

}

public void killSync() {

kill();

while(isAlive()) { try {

sleep( );

} catch (InterruptedException e) {

}

}

}

public synchronized void startTasks() {

running = true;

this notify();

}

public synchronized void run() { try { while(true) { if(!running || tasks size() == ) { pool notifyForIdleThread(); //System out println(Thread currentThread() getId() + : 空闲 ); this wait(); }else {

ThreadTask task;

while((task = popTask()) != null) { task run(); if(stopped) {

stopped = false;

if(tasks size() > ) { tasks clear(); System out println(Thread currentThread() getId() + : Tasks are stopped );

break;

}

}

if(paused) {

paused = false;

if(tasks size() > ) { System out println(Thread currentThread() getId() + : Tasks are paused );

break;

}

}

}

running = false;

}

if(killed) {

killed = false;

break;

}

}

}catch(InterruptedException e) {

return;

}

//System out println(Thread currentThread() getId() + : Killed );

}

}

//ThreadPool java

package polarman threadpool;

import java util Collection; import java util Iterator; import java util Vector;

/** *//**

*线程池

* @author ryang

*

*/

public class ThreadPool {

protected int maxPoolSize;

protected int initPoolSize;

protected Vector threads = new Vector();

protected boolean initialized = false;

protected boolean hasIdleThread = false;

public ThreadPool(int maxPoolSize int initPoolSize) { this maxPoolSize = maxPoolSize; this initPoolSize = initPoolSize;

}

public void init() {

initialized = true;

for(int i= ; i<initPoolSize; i++) {

PooledThread thread = new PooledThread(this);

thread start(); threads add(thread);

}

//System out println( 线程池初始化结束 线程数= + threads size() + 最大线程数= + maxPoolSize);

}

public void setMaxPoolSize(int maxPoolSize) { //System out println( 重设最大线程数 最大线程数= + maxPoolSize); this maxPoolSize = maxPoolSize;

if(maxPoolSize < getPoolSize())

setPoolSize(maxPoolSize);

}

/** *//**

*重设当前线程数

* 若需杀掉某线程 线程不会立刻杀掉 而会等到线程中的事务处理完成* 但此方法会立刻从线程池中移除该线程 不会等待事务处理结束

* @param size

*/

public void setPoolSize(int size) { if(!initialized) {

initPoolSize = size;

return;

}else if(size > getPoolSize()) { for(int i=getPoolSize(); i<size && i<maxPoolSize; i++) {

PooledThread thread = new PooledThread(this);

thread start(); threads add(thread);

}

}else if(size < getPoolSize()) { while(getPoolSize() > size) { PooledThread th = (PooledThread)threads remove( ); th kill();

}

}

//System out println( 重设线程数 线程数= + threads size());

}

public int getPoolSize() { return threads size();

}

protected void notifyForIdleThread() {

hasIdleThread = true;

}

protected boolean waitForIdleThread() {

hasIdleThread = false;

while(!hasIdleThread && getPoolSize() >= maxPoolSize) { try { Thread sleep( ); } catch (InterruptedException e) {

return false;

}

}

return true;

}

public synchronized PooledThread getIdleThread() { while(true) { for(Iterator itr=erator(); itr hasNext();) { PooledThread th = (PooledThread)itr next(); if(!th isRunning())

return th;

}

if(getPoolSize() < maxPoolSize) {

PooledThread thread = new PooledThread(this);

thread start(); threads add(thread);

return thread;

}

//System out println( 线程池已满 等待 );

if(waitForIdleThread() == false)

return null;

}

}

public void processTask(ThreadTask task) {

PooledThread th = getIdleThread();

if(th != null) { th putTask(task); th startTasks();

}

}

public void processTasksInSingleThread(ThreadTask[] tasks) {

PooledThread th = getIdleThread();

if(th != null) { th putTasks(tasks); th startTasks();

}

}

public void processTasksInSingleThread(Collection tasks) {

PooledThread th = getIdleThread();

if(th != null) { th putTasks(tasks); th startTasks();

}

}

}

下面是线程池的测试程序

//ThreadPoolTest java

import java io BufferedReader; import java io IOException; import java io InputStreamReader;

import polarman threadpool ThreadPool; import polarman threadpool ThreadTask;

public class ThreadPoolTest {

public static void main(String[] args) { System out println( quit 退出 ); System out println( task A 启动任务A 时长为 秒 ); System out println( size 设置当前线程池大小为 ); System out println( max 设置线程池最大线程数为 ); System out println();

final ThreadPool pool = new ThreadPool( ); pool init();

Thread cmdThread = new Thread() { public void run() {

BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System in));

while(true) { try { String line = reader readLine(); String words[] = line split( ); if(words[ ] equalsIgnoreCase( quit )) { System exit( ); }else if(words[ ] equalsIgnoreCase( size ) && words length >= ) { try { int size = Integer parseInt(words[ ]); pool setPoolSize(size); }catch(Exception e) {

}

}else if(words[ ] equalsIgnoreCase( max ) && words length >= ) { try { int max = Integer parseInt(words[ ]); pool setMaxPoolSize(max); }catch(Exception e) {

}

}else if(words[ ] equalsIgnoreCase( task ) && words length >= ) { try { int timelen = Integer parseInt(words[ ]); SimpleTask task = new SimpleTask(words[ ] timelen * ); pool processTask(task); }catch(Exception e) {

}

}

} catch (IOException e) { e printStackTrace();

}

}

}

};

cmdThread start();

/**//*

for(int i= ; i< ; i++){

SimpleTask task = new SimpleTask( Task + i (i+ )* ); pool processTask(task);

}*/

}

}

class SimpleTask implements ThreadTask {

private String taskName;

private int timeLen;

public SimpleTask(String taskName int timeLen) { this taskName = taskName; this timeLen = timeLen;

}

public void run() { System out println(Thread currentThread() getId() +

: START TASK + taskName + );

try { Thread sleep(timeLen); } catch (InterruptedException e) {

}

System out println(Thread currentThread() getId() +

: END TASK + taskName + );

}

}

使用此线程池相当简单 下面两行代码初始化线程池

ThreadPool pool = new ThreadPool( ); pool init();

要处理的任务实现ThreadTask 接口即可（如测试代码里的SimpleTask） 这个接口只有一个方法run()

两行代码即可调用

lishixin/Article/program/Java/hx/201311/27203

‘叁’ java 线程池 工作队列是如何工作的

使用线程池的好处

1、降低资源消耗

可以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、提高线程的可管理性

线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控

线程池的工作原理

首先我们看下当一个新的任务提交到线程池之后，线程池是如何处理的

1、线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则执行第二步。

2、线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里进行等待。如果工作队列满了，则执行第三步

3、线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务

线程池饱和策略

这里提到了线程池的饱和策略，那我们就简单介绍下有哪些饱和策略：

AbortPolicy

为Java线程池默认的阻塞策略，不执行此任务，而且直接抛出一个运行时异常，切记ThreadPoolExecutor.execute需要try catch，否则程序会直接退出。

DiscardPolicy

直接抛弃，任务不执行，空方法

DiscardOldestPolicy

从队列里面抛弃head的一个任务，并再次execute 此task。

CallerRunsPolicy

在调用execute的线程里面执行此command，会阻塞入口

用户自定义拒绝策略（最常用）

实现RejectedExecutionHandler，并自己定义策略模式

下我们以ThreadPoolExecutor为例展示下线程池的工作流程图

3.jpg

关键方法源码分析

我们看看核心方法添加到线程池方法execute的源码如下：

// //Executes the given task sometime in the future. The task //may execute in a new thread or in an existing pooled thread. // // If the task cannot be submitted for execution, either because this // executor has been shutdown or because its capacity has been reached, // the task is handled by the current {@code RejectedExecutionHandler}. // // @param command the task to execute // @throws RejectedExecutionException at discretion of // {@code RejectedExecutionHandler}, if the task // cannot be accepted for execution // @throws NullPointerException if {@code command} is null // public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); // // Proceed in 3 steps: // // 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to // start a new thread with the given command as its first // task. The call to addWorker atomically checks runState and // workerCount, and so prevents false alarms that would add // threads when it shouldn't, by returning false. // 翻译如下： // 判断当前的线程数是否小于corePoolSize如果是，使用入参任务通过addWord方法创建一个新的线程， // 如果能完成新线程创建exexute方法结束，成功提交任务 // 2. If a task can be successfully queued, then we still need // to double-check whether we should have added a thread // (because existing ones died since last checking) or that // the pool shut down since entry into this method. So we // recheck state and if necessary roll back the enqueuing if // stopped, or start a new thread if there are none. // 翻译如下： // 在第一步没有完成任务提交；状态为运行并且能否成功加入任务到工作队列后，再进行一次check，如果状态 // 在任务加入队列后变为了非运行（有可能是在执行到这里线程池shutdown了），非运行状态下当然是需要 // reject；然后再判断当前线程数是否为0（有可能这个时候线程数变为了0），如是，新增一个线程； // 3. If we cannot queue task, then we try to add a new // thread. If it fails, we know we are shut down or saturated // and so reject the task. // 翻译如下： // 如果不能加入任务到工作队列，将尝试使用任务新增一个线程，如果失败，则是线程池已经shutdown或者线程池 // 已经达到饱和状态，所以reject这个他任务 // int c = ctl.get(); // 工作线程数小于核心线程数 if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { // 直接启动新线程，true表示会再次检查workerCount是否小于corePoolSize if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } // 如果工作线程数大于等于核心线程数 // 线程的的状态未RUNNING并且队列notfull if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { // 再次检查线程的运行状态，如果不是RUNNING直接从队列中移除 int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) // 移除成功，拒绝该非运行的任务 reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) // 防止了SHUTDOWN状态下没有活动线程了，但是队列里还有任务没执行这种特殊情况。 // 添加一个null任务是因为SHUTDOWN状态下，线程池不再接受新任务 addWorker(null, false); } // 如果队列满了或者是非运行的任务都拒绝执行 else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }