paulwong

          JDK1.5中的線程池(java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor)使用簡介

          大多數(shù)并發(fā)應(yīng)用程序是以執(zhí)行任務(wù)(task)為基本單位進(jìn)行管理的。通常情況下,我們會(huì)為每個(gè)任務(wù)單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)線程來執(zhí)行。這樣會(huì)帶來兩個(gè)問題:一,大量的線程(>100)會(huì)消耗系統(tǒng)資源,使線程調(diào)度的開銷變大,引起性能下降;二,對(duì)于生命周期短暫的任務(wù),頻繁地創(chuàng)建和消亡線程并不是明智的選擇。因?yàn)閯?chuàng)建和消亡線程的開銷可能會(huì)大于使用多線程帶來的性能好處。

          一個(gè)比較簡單的線程池至少應(yīng)包含線程池管理器、工作線程、任務(wù)隊(duì)列、任務(wù)接口等部分。其中線程池管理器(ThreadPool Manager)的作用是創(chuàng)建、銷毀并管理線程池,將工作線程放入線程池中;工作線程是一個(gè)可以循環(huán)執(zhí)行任務(wù)的線程,在沒有任務(wù)時(shí)進(jìn)行等待;任務(wù)隊(duì)列的作用是提供一種緩沖機(jī)制,將沒有處理的任務(wù)放在任務(wù)隊(duì)列中;任務(wù)接口是每個(gè)任務(wù)必須實(shí)現(xiàn)的接口,主要用來規(guī)定任務(wù)的入口、任務(wù)執(zhí)行完后的收尾工作、任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)等,工作線程通過該接口調(diào)度任務(wù)的執(zhí)行。下面的代碼實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)建一個(gè)線程池,以及從線程池中取出線程的操作。

          在多線程大師Doug Lea的貢獻(xiàn)下,在JDK1.5中加入了許多對(duì)并發(fā)特性的支持,例如:線程池。

          1.核心線程(任務(wù)):我們定義的線程,即實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的類,是我們將要放到線程池中執(zhí)行的類,如實(shí)例代碼中的CountService類

          2.工作線程:由線程池中創(chuàng)建的線程,是用來獲得核心線程并執(zhí)行核心線程的線程(比較拗口哦,具體看代碼就知道是什么東東了)。

          簡單理解就三個(gè)概念:線程、線程池和任務(wù)。

          任務(wù):就是要執(zhí)行的業(yè)務(wù)邏輯;
          線程:任務(wù)是要放到線程中去執(zhí)行的;
          線程池:主要是控制當(dāng)前正在執(zhí)行的線程的數(shù)量和將要被執(zhí)行的線程隊(duì)列。

          一、簡介
          線程池類為 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor,常用構(gòu)造方法為:

          ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,long keepAliveTime, TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler)


          corePoolSize: 線程池維護(hù)線程的最少數(shù)量
          maximumPoolSize:線程池維護(hù)線程的最大數(shù)量
          keepAliveTime: 線程池維護(hù)線程所允許的空閑時(shí)間
          unit: 線程池維護(hù)線程所允許的空閑時(shí)間的單位
          workQueue: 線程池所使用的緩沖隊(duì)列
          handler: 線程池對(duì)拒絕任務(wù)的處理策略

          一個(gè)任務(wù)通過 execute(Runnable)方法被添加到線程池,任務(wù)就是一個(gè) Runnable類型的對(duì)象,任務(wù)的執(zhí)行方法就是 Runnable類型對(duì)象的run()方法。

          當(dāng)一個(gè)任務(wù)通過execute(Runnable)方法欲添加到線程池時(shí):

          如果此時(shí)線程池中的數(shù)量小于corePoolSize,即使線程池中的線程都處于空閑狀態(tài),也要?jiǎng)?chuàng)建新的線程來處理被添加的任務(wù)。

          如果此時(shí)線程池中的數(shù)量等于 corePoolSize,但是緩沖隊(duì)列 workQueue未滿,那么任務(wù)被放入緩沖隊(duì)列。

          如果此時(shí)線程池中的數(shù)量大于corePoolSize,緩沖隊(duì)列workQueue滿,并且線程池中的數(shù)量小于maximumPoolSize,建新的線程來處理被添加的任務(wù)。

          如果此時(shí)線程池中的數(shù)量大于corePoolSize,緩沖隊(duì)列workQueue滿,并且線程池中的數(shù)量等于maximumPoolSize,那么通過 handler所指定的策略來處理此任務(wù)。

          也就是:處理任務(wù)的優(yōu)先級(jí)為:
          核心線程corePoolSize、任務(wù)隊(duì)列workQueue、最大線程maximumPoolSize,如果三者都滿了,使用handler處理被拒絕的任務(wù)。

          當(dāng)線程池中的線程數(shù)量大于 corePoolSize時(shí),如果某線程空閑時(shí)間超過keepAliveTime,線程將被終止。這樣,線程池可以動(dòng)態(tài)的調(diào)整池中的線程數(shù)。

          unit可選的參數(shù)為java.util.concurrent.TimeUnit中的幾個(gè)靜態(tài)屬性:
          NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。

          workQueue我常用的是:java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue

          handler有四個(gè)選擇:

          ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
          拋出java.util.concurrent.RejectedExecutionException異常

          ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
          重試添加當(dāng)前的任務(wù),他會(huì)自動(dòng)重復(fù)調(diào)用execute()方法

          ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
          拋棄舊的任務(wù)

          ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
          拋棄當(dāng)前的任務(wù)

          二、一般用法舉例


          package com.paul.threadPool;

          import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
          import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
          import java.util.concurrent.TimeUnit;

          public class TestThreadPool {

          private static int produceTaskSleepTime = 10;

          private static int produceTaskMaxNumber = 10;

          public static void main(String[] args) {

          // 構(gòu)造一個(gè)線程池
          ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3,
          TimeUnit.SECONDS,
          new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),
          new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

          for (int i = 1; i <= produceTaskMaxNumber; i++) {
          try {
          String task
          = "task@ " + i;
          System.out.println(
          "創(chuàng)建任務(wù)并提交到線程池中:" + task);
          threadPool.execute(
          new ThreadPoolTask(task));

          Thread.sleep(produceTaskSleepTime);
          }
          catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
          }

          }

          }

          }


          package com.paul.threadPool;

          import java.io.Serializable;

          public class ThreadPoolTask implements Runnable, Serializable {

          private static final long serialVersionUID = 0;

          // 保存任務(wù)所需要的數(shù)據(jù)
          private Object threadPoolTaskData;

          private static int consumeTaskSleepTime = 2000;

          ThreadPoolTask(Object tasks)
          {
          this.threadPoolTaskData = tasks;
          }


          public synchronized void run() {
          // 處理一個(gè)任務(wù),這里的處理方式太簡單了,僅僅是一個(gè)打印語句
          System.out.println("開始執(zhí)行任務(wù):" + threadPoolTaskData);
          try {
          // //便于觀察,等待一段時(shí)間
          Thread.sleep(consumeTaskSleepTime);
          }
          catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
          }

          threadPoolTaskData
          = null;
          }


          public Object getTask() {
          return this.threadPoolTaskData;
          }


          }


          說明:
          1、在這段程序中,一個(gè)任務(wù)就是一個(gè)Runnable類型的對(duì)象,也就是一個(gè)ThreadPoolTask類型的對(duì)象。
          2、一般來說任務(wù)除了處理方式外,還需要處理的數(shù)據(jù),處理的數(shù)據(jù)通過構(gòu)造方法傳給任務(wù)。
          3、在這段程序中,main()方法相當(dāng)于一個(gè)殘忍的領(lǐng)導(dǎo),他派發(fā)出許多任務(wù),丟給一個(gè)叫 threadPool的任勞任怨的小組來做。
          這個(gè)小組里面隊(duì)員至少有兩個(gè),如果他們兩個(gè)忙不過來,任務(wù)就被放到任務(wù)列表里面。
          如果積壓的任務(wù)過多,多到任務(wù)列表都裝不下(超過3個(gè))的時(shí)候,就雇傭新的隊(duì)員來幫忙。但是基于成本的考慮,不能雇傭太多的隊(duì)員,至多只能雇傭 4個(gè)。
          如果四個(gè)隊(duì)員都在忙時(shí),再有新的任務(wù),這個(gè)小組就處理不了了,任務(wù)就會(huì)被通過一種策略來處理,我們的處理方式是不停的派發(fā),直到接受這個(gè)任務(wù)為止(更殘忍!呵呵)。
          因?yàn)殛?duì)員工作是需要成本的,如果工作很閑,閑到 3SECONDS都沒有新的任務(wù)了,那么有的隊(duì)員就會(huì)被解雇了,但是,為了小組的正常運(yùn)轉(zhuǎn),即使工作再閑,小組的隊(duì)員也不能少于兩個(gè)。
          4、通過調(diào)整 produceTaskSleepTime和 consumeTaskSleepTime的大小來實(shí)現(xiàn)對(duì)派發(fā)任務(wù)和處理任務(wù)的速度的控制,改變這兩個(gè)值就可以觀察不同速率下程序的工作情況。
          5、通過調(diào)整4中所指的數(shù)據(jù),再加上調(diào)整任務(wù)丟棄策略,換上其他三種策略,就可以看出不同策略下的不同處理方式。
          6、對(duì)于其他的使用方法,參看jdk的幫助,很容易理解和使用。

          posted on 2011-12-02 01:07 paulwong 閱讀(471) 評(píng)論(0)  編輯  收藏 所屬分類: 性能優(yōu)化

          主站蜘蛛池模板: 延津县| 桃源县| 苍南县| 安图县| 新干县| 汤原县| 梓潼县| 平顺县| 永胜县| 南安市| 广宁县| 榕江县| 福贡县| 贡觉县| 南宁市| 玉林市| 竹山县| 分宜县| 定襄县| 临泽县| 尉氏县| 鸡东县| 满城县| 安宁市| 汉川市| 乌拉特前旗| 罗田县| 宣化县| 金沙县| 延庆县| 太康县| 盘山县| 蚌埠市| 田阳县| 石棉县| 阳泉市| 淮南市| 嘉祥县| 淅川县| 邹城市| 姚安县|