java深入理解线程池
Java线程池FutureTask实现原理详解
Java线程池FutureTask实现原理详解前⾔线程池可以并发执⾏多个任务,有些时候,我们可能想要跟踪任务的执⾏结果,甚⾄在⼀定时间内,如果任务没有执⾏完成,我们可能还想要取消任务的执⾏,为了⽀持这⼀特性,ThreadPoolExecutor提供了 FutureTask ⽤于追踪任务的执⾏和取消。
本篇介绍FutureTask的实现原理。
类视图为了更好的理解FutureTask的实现原理,这⾥先提供⼏个重要接⼝和类的结构,如下图所⽰:RunnableAdapterThreadPoolExecutor提供了submit接⼝⽤于提交任务,submit⽀持Runnable和Callable两种不同的接⼝,为了提供统⼀的对外接⼝,jdk在内部把Runnable给包装成了⼀个Callable,这⼀切是通过RunnableAdapter这个适配器来实现的。
如下为RunnableAdapter的源码:static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> {final Runnable task;final T result;RunnableAdapter(Runnable task, T result) {this.task = task;this.result = result;}public T call() {task.run();return result;}}RunnableAdapter是Callable 的实现类,实现了call⽅法,⽽call⽅法仅仅是调⽤task.run(),然后return result,这样就能够确保在内部只需要统⼀处理Callable接⼝。
FutureTask实现原理通过上⼀⼩节的了解,我们知道提交的Runnable任务在内部统⼀被转换为Callable任务。
查看submit⽅法的返回值,为⼀个Future,实际上这个Futrue为FutureTask实例,通过此实例,调⽤get⽅法,可以阻塞当前线程,直到任务运⾏完毕,返回结果。
java线程池的使用例子
java线程池的使用例子随着计算机技术的不断发展,我们的软件系统越来越复杂,程序的性能要求也越来越高。
在这样的背景下,线程池成为了一种非常重要的工具。
Java线程池是Java提供的一种简单易用的线程管理工具,可以帮助我们更好地管理程序中的线程,提高程序的性能和稳定性。
本文将通过一个实际的例子来介绍Java线程池的使用方法和注意事项。
希望读者可以通过本文的学习,更好地掌握Java线程池的使用技巧。
一、什么是线程池?在介绍Java线程池之前,我们需要先了解什么是线程池。
线程池是一种管理线程的机制,可以帮助我们更好地管理程序中的线程,提高程序的性能和稳定性。
线程池的主要作用是为每个任务分配一个线程,当任务完成后,线程会被回收并可供下一个任务使用。
这样,线程的创建和销毁的开销就可以得到控制,避免了频繁创建和销毁线程所带来的性能损失。
二、Java线程池的使用方法1. 创建线程池Java线程池的创建方式非常简单,只需要使用ThreadPoolExecutor类即可。
以下是一个简单的线程池创建代码: ```ExecutorService executor =Executors.newFixedThreadPool(5);```这个代码创建了一个固定大小为5的线程池。
如果需要创建其他类型的线程池,可以使用其他的静态工厂方法,如newCachedThreadPool()、newSingleThreadExecutor()等。
2. 提交任务创建好线程池之后,我们就可以向线程池提交任务了。
以下是一个简单的线程池提交任务代码:```executor.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 执行任务}});```这个代码提交了一个Runnable类型的任务,线程池会自动为其分配一个线程执行。
如果需要提交其他类型的任务,可以使用Callable、Future等接口。
java 多线程理解
java 多线程理解
Java多线程是指在同一时间内,程序中有多个线程在同时执行。
这种并发性质让程序可以更有效地利用CPU资源,提高程序的响应速度和并发处理能力。
Java多线程的实现方式有两种,一种是继承Thread类,另一种是实现Runnable接口。
对于简单的多线程任务,继承Thread类更为简单,而对于复杂的任务,实现Runnable接口更为灵活。
Java多线程的核心概念包括线程安全、同步和互斥。
线程安全
是指多个线程同时调用一个对象或方法时,不会发生错误或数据损坏。
同步是指多个线程在执行时,需要互相协调和配合,确保数据的正确性和一致性。
互斥是指多个线程在访问共享资源时,需要通过加锁和释放锁来保证同一时间只有一个线程可以访问。
Java多线程的应用领域非常广泛,例如服务器端的并发处理、
多媒体处理、网络编程等等。
理解Java多线程的核心概念和实现方式,对于开发高并发、高可用的程序非常重要。
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java线程池未捕获异常处理方法
Java线程池未捕获异常处理方法在Java编程中,使用线程池是一种常见的方式来管理和调度多线程任务。
然而,线程池的异常处理却是一个容易被忽视的问题。
在本文中,我将从多个角度探讨Java线程池未捕获异常处理方法,帮助读者更全面、深入地理解这一主题。
1.理解线程池未捕获异常在深入讨论处理方法之前,我们需要首先理解线程池未捕获异常的概念。
在线程池中,如果一个线程由于未捕获的异常而突然终止,该异常将会导致整个线程池停止工作,从而影响到整个应用程序的稳定性和可靠性。
处理线程池未捕获异常变得至关重要。
2.使用Thread.UncaughtExceptionHandler处理线程池异常Java提供了Thread.UncaughtExceptionHandler接口,用于处理线程未捕获异常。
我们可以通过实现该接口来定义自己的异常处理逻辑,从而更好地控制线程池的异常情况。
在实际应用中,我们可以通过以下步骤来处理线程池未捕获异常:- 实现Thread.UncaughtExceptionHandler接口,并重写uncaughtException方法,在该方法中编写自定义的异常处理逻辑。
- 在创建线程池时,使用ThreadFactory指定线程工厂并设置自定义的UncaughtExceptionHandler。
3.使用CompletableFuture处理线程池异常除了使用Thread.UncaughtExceptionHandler之外,我们还可以通过CompletableFuture来处理线程池的异常。
CompletableFuture 是Java 8中引入的一个重要类,它提供了一种简洁、优雅的方式来处理异步计算和异常情况。
在处理线程池未捕获异常时,我们可以通过CompletableFuture的exceptionally方法来捕获并处理异常,从而保证线程池的稳定性和可靠性。
4.结合日志记录和监控系统除了在代码中处理线程池未捕获异常之外,我们还可以结合日志记录和监控系统来更好地掌握线程池的异常情况。
Java线程池使用和常用参数
Java线程池使⽤和常⽤参数多线程问题:1、java中为什么要使⽤多线程使⽤多线程,可以把⼀些⼤任务分解成多个⼩任务来执⾏,多个⼩任务之间互不影像,同时进⾏,这样,充分利⽤了cpu资源。
2、java中简单的实现多线程的⽅式继承Thread类,重写run⽅法;12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28class MyTread extends Thread{public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName());}}实现Runable接⼝,实现run⽅法;class MyRunnable implements Runnable{ public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); }}class ThreadTest { public static void main(String[] args) { MyTread thread = new Mythread(); thread.start(); //开启⼀个线程 MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); Thread runnable = new Thread(myRunnable); runnable.start(); //开启⼀个线程 }}3、java线程的状态创建:当new了⼀个线程,并没有调⽤start之前,线程处于创建状态;就绪:当调⽤了start之后,线程处于就绪状态,这是,线程调度程序还没有设置执⾏当前线程;运⾏:线程调度程序执⾏到线程时,当前线程从就绪状态转成运⾏状态,开始执⾏run⽅法⾥边的代码;阻塞:线程在运⾏的时候,被暂停执⾏(通常等待某项资源就绪后在执⾏,sleep、wait可以导致线程阻塞),这是该线程处于阻塞状态;死亡:当⼀个线程执⾏完run⽅法⾥边的代码或调⽤了stop⽅法后,该线程结束运⾏4、为什么要引⼊线程池当我们需要的并发执⾏线程数量很多时,且每个线程执⾏很短的时间就结束了,这样,我们频繁的创建、销毁线程就⼤⼤降低了⼯作效率(创建和销毁线程需要时间、资源)。
完整的后端开发流程-深入浅出Java线程池:使用篇
完整的后端开发流程-深⼊浅出Java线程池:使⽤篇⼿动步骤⾛⼀种完整的后端开发流程服务端1、将远程仓库的jar包拷贝到本地仓库2、将项⽬代码拷贝到本地并建⽴路径能够执⾏编译3、编译打包项⽬(package)⾄项⽬下,项⽬跑起来后进⾏本地测试4、版本稳定后,上测试环境上测试环境1、将远程仓库的jar包拷贝到测试环境2、将本地的项⽬代码上传到测试环境 pom能建⽴路径执⾏mvn脚本进⾏编译打包3、编译打包项⽬(package)⾄项⽬下,项⽬跑起来后进⾏测试4、版本在测试环境稳定后,install⾄本地仓库,在上传⾄远程仓库5、不推荐嫌⿇烦直接上传本地jar包的⽅式,因为这样⽆法发现由于环境造成的错误⽽且传输速度没有直接编译的快客户端联调1、将远程仓库的jar包(包括刚刚上传的服务端jar) 拷贝到本地仓库2、将项⽬代码拷贝到本地并建⽴路径能够执⾏编译3、编译打包项⽬(package)⾄项⽬下,项⽬跑起来后进⾏本地测试4、项⽬注册⾄RPC服务中来访问跑在测试环境的服务端项⽬5、版本稳定后,上测试环境联调。
团队的技术栈,基于这个背景再展开后⾯将提到的⼏个问题,将会有更深刻的体会。
控制层基于SpringMvc,数据持久层基于JdbcTemplate⾃⼰封装了⼀套类MyBatis的Dao框架,视图层基于Velocity模板技术,其余组件基于SpringCloud全家桶。
问题1某应⽤发布以后开始报数据库连接池不够⽤异常,⽇志如下:1com.alibaba.druid.pool.GetConnectionTimeoutException: wait millis 60000, active 500, maxActive 500, creating 0 很明显这是数据库连接池满了,当时处于业务低峰期,所以很显然并不是由于流量突发造成的,另⼀种可能性是长事务导致,⼀般是事务中掺杂了外部⽹络调⽤,最终跟业务负责⼈⼀起排除了长事务的可能性。
浅谈Java线程池的7大核心参数
浅谈Java线程池的7⼤核⼼参数⽬录前⾔⼀、线程池的创建及重要参数⼆、ThreadPoolExecutor中重要的⼏个参数详解三、workQueue队列(阻塞队列)四、常见的⼏种⾃动创建线程池⽅式五、线程池实现线程复⽤的原理六、⼿动创建线程池(推荐)七、Springboot中使⽤线程池前⾔java中经常需要⽤到多线程来处理⼀些业务,我不建议单纯使⽤继承Thread或者实现Runnable接⼝的⽅式来创建线程,那样势必有创建及销毁线程耗费资源、线程上下⽂切换问题。
同时创建过多的线程也可能引发资源耗尽的风险,这个时候引⼊线程池⽐较合理,⽅便线程任务的管理。
java中涉及到线程池的相关类均在jdk1.5开始的java.util.concurrent包中,涉及到的⼏个核⼼类及接⼝包括:Executor、Executors、ExecutorService、ThreadPoolExecutor、FutureTask、Callable、Runnable等。
⼀、线程池的创建及重要参数线程池可以⾃动创建也可以⼿动创建,⾃动创建体现在Executors⼯具类中,常见的可以创建newFixedThreadPool、newCachedThreadPool、newSingleThreadExecutor、newScheduledThreadPool;⼿动创建体现在可以灵活设置线程池的各个参数,体现在代码中即ThreadPoolExecutor类构造器上各个实参的不同:public static ExecutorService newFixedThreadPool(int var0) {return new ThreadPoolExecutor(var0, var0, 0L, LISECONDS, new LinkedBlockingQueue());}public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {return new Executors.FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, LISECONDS, new LinkedBlockingQueue()));}public static ExecutorService newCachedThreadPool() {return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue());}public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int var0) {return new ScheduledThreadPoolExecutor(var0);}(重点)public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {……}⼆、ThreadPoolExecutor中重要的⼏个参数详解corePoolSize:核⼼线程数,也是线程池中常驻的线程数,线程池初始化时默认是没有线程的,当任务来临时才开始创建线程去执⾏任务maximumPoolSize:最⼤线程数,在核⼼线程数的基础上可能会额外增加⼀些⾮核⼼线程,需要注意的是只有当workQueue队列填满时才会创建多于corePoolSize 的线程(线程池总线程数不超过maxPoolSize)keepAliveTime:⾮核⼼线程的空闲时间超过keepAliveTime就会被⾃动终⽌回收掉,注意当corePoolSize=maxPoolSize时,keepAliveTime参数也就不起作⽤了(因为不存在⾮核⼼线程);unit:keepAliveTime的时间单位workQueue:⽤于保存任务的队列,可以为⽆界、有界、同步移交三种队列类型之⼀,当池⼦⾥的⼯作线程数⼤于corePoolSize时,这时新进来的任务会被放到队列中threadFactory:创建线程的⼯⼚类,默认使⽤Executors.defaultThreadFactory(),也可以使⽤guava库的ThreadFactoryBuilder来创建handler:线程池⽆法继续接收任务(队列已满且线程数达到maximunPoolSize)时的饱和策略,取值有AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardOldestPolicy、DiscardPolicy线程池中的线程创建流程图:(基于<Java并发编程的艺术>⼀书)举个例⼦:现有⼀个线程池,corePoolSize=10,maxPoolSize=20,队列长度为100,那么当任务过来会先创建10个核⼼线程数,接下来进来的任务会进⼊到队列中直到队列满了,会创建额外的线程来执⾏任务(最多20个线程),这个时候如果再来任务就会执⾏拒绝策略。
java线程池的工作原理
java线程池的工作原理
Java线程池的工作原理如下:
1. 线程池的初始化:在使用线程池之前,需要首先创建一个线程池对象,并设定线程池的核心线程数、最大线程数、线程空闲时间等参数。
2. 任务提交:当有任务需要执行时,可以使用线程池的
submit()或execute()方法将任务提交给线程池。
3. 任务队列:线程池会维护一个任务队列,用于存储提交的任务。
如果线程池中的线程数没有达到核心线程数,线程池就会创建新的线程来执行任务。
如果线程池中的线程数已经达到核心线程数,但任务队列仍然可以存储新任务,线程池会将新任务存储在任务队列中。
4. 线程池的工作方式:线程池会不断地从任务队列中取出任务,并通过线程池中的线程来执行任务。
若线程池中的线程处于空闲状态,则会被重新利用,否则任务会等待直到有线程可用。
5. 线程池的扩容:当任务队列已满且线程池中的线程数未达到最大线程数时,线程池会创建新的线程来执行任务。
一旦线程数达到最大线程数,线程池将不再接受新的任务。
6. 线程池的关闭:当不再需要线程池时,可以调用线程池的shutdown()方法来关闭线程池。
关闭线程池后,线程池将不再
接受新的任务,同时会等待已提交的任务执行完毕。
可以使用
awaitTermination()方法来等待所有任务执行完毕。
线程池的好处是提高了线程的利用率,避免了频繁创建和销毁线程的开销。
同时可以控制线程的并发数,防止系统资源过度消耗。
newsinglethreadexecutor 用法
newsinglethreadexecutor 用法关于`newSingleThreadExecutor`用法的文章Java的线程池是一种用于管理和重用线程的机制。
通过使用线程池,我们可以有效地管理并发任务的执行,从而提高应用程序的性能和资源利用率。
`newSingleThreadExecutor`是Java线程池库中的一种类型,它是一个基于单个线程的线程池。
在本文中,我们将深入探讨`newSingleThreadExecutor`的用法,并介绍如何正确使用它以获得最佳性能。
1. 线程池的基本概念在开始讨论`newSingleThreadExecutor`之前,让我们先来了解一下线程池的基本概念。
线程池由两个核心组件组成:任务队列和线程。
任务队列存储待执行的任务,线程负责执行这些任务。
使用线程池的好处在于,我们可以将线程的创建和销毁以及任务的调度和执行分离开来。
在应用程序启动时,我们可以提前创建足够数量的线程,并将它们放入池中等待执行。
这样,当有任务需要执行时,无需再费时地创建线程,只需直接从池中获取一个线程来执行即可。
执行完任务后,线程又会被返回到线程池中,供其他任务使用。
这种线程的重用方式有效地减少了线程的创建和销毁开销,提高了执行效率。
2. `newSingleThreadExecutor`的定义`newSingleThreadExecutor`是Java线程池库中的一种线程池类型,它基于单个线程。
`newSingleThreadExecutor`的定义如下:javapublic static ExecutorService newSingleThreadExecutor()返回一个具有单个工作线程的`ExecutorService`,如果该线程由于执行过程中发生未捕获到的异常而中止,则会创建并执行一个新线程。
任务在以FIFO(先进先出)排序的队列中进行排序。
3. 使用`newSingleThreadExecutor`的步骤下面,我们将逐步介绍如何使用`newSingleThreadExecutor`来管理并发任务的执行:步骤1:导入相关的类和接口首先,我们需要导入Java线程池库中的相关类和接口。
javascheduledthreadpool原理
javascheduledthreadpool原理ScheduledThreadPool 是 Java 中的一个线程池,它可以用于在指定的时间和指定的间隔执行任务。
其原理如下:ScheduledThreadPool 是 ThreadPoolExecutor 的子类,它使用一个DelayedWorkQueue 作为任务队列来存储任务。
DelayedWorkQueue 是一个按照任务的延迟时间进行排序的队列。
其中,延迟时间是任务的执行时间减去当前时间。
ScheduledThreadPool 内部维护一个线程池,可以根据需要动态创建或销毁线程。
ScheduledThreadPool 的核心组件有:1. 线程池(ThreadPoolExecutor):用于执行任务的线程池,根据任务的数量和执行的频率动态创建或销毁线程。
2. 任务队列(DelayedWorkQueue):用于存储任务的队列,按照任务的延迟时间进行排序。
3. 定时器(ScheduledFutureTask):用于延迟和周期性执行任务的定时器,负责创建和调度任务。
当向 ScheduledThreadPool 提交一个任务时,线程池会先判断队列中是否有已经过期的任务。
如果有,线程池会从队列中取出任务并且立即执行。
否则,线程池会根据任务的延迟时间,计算出任务的执行时间,并将任务放入队列中。
然后,线程池会根据需要创建线程或者激活空闲线程来执行任务。
每个线程在执行任务时会先从队列中取出延迟时间已过的任务,然后执行任务的 run 方法。
在任务执行完成后,ScheduledThreadPool 会根据任务的执行结果和周期性设置决定是否需要重新放入队列。
如果任务执行结果为周期性执行并且周期时间大于 0,则将任务的执行时间设置为当前时间加上周期时间,并将任务重新放入队列中。
否则,任务被认为是一次性任务,不会重新放入队列。
ScheduledThreadPool 的原理可以概括为以下几个步骤:1.创建线程池和任务队列,以及定时器。
java 线程池 参数
java 线程池参数在Java 中,线程池是一种用于管理和重用线程的机制,它可以在执行大量任务时提供更好的性能和资源管理。
Java 提供了`java.util.concurrent` 包,其中包括`Executor` 框架,用于创建和管理线程池。
在创建线程池时,你可以使用不同的参数来配置线程池的行为。
以下是一些常见的线程池参数:1. corePoolSize(核心线程数):-定义了线程池中保持活动状态的最小线程数。
即使线程处于空闲状态,核心线程也会一直保持活动。
线程池在没有任务执行时也不会销毁这些核心线程。
2. maximumPoolSize(最大线程数):-定义了线程池中允许存在的最大线程数。
当工作队列已满并且有新任务提交时,线程池会创建新的线程,直到达到最大线程数。
3. keepAliveTime(线程空闲时间):-当线程池中的线程数超过核心线程数时,多余的空闲线程在被终止之前等待新任务的时间。
如果在这段时间内没有新任务到达,则这些空闲线程将被终止,直到线程数等于核心线程数。
4. TimeUnit(时间单位):-与`keepAliveTime` 一起使用,指定了时间的单位,可以是秒、毫秒、微秒等。
5. workQueue(工作队列):-用于保存等待执行的任务的队列。
线程池会从这个队列中取出任务来执行。
Java 提供了不同种类的队列,如`LinkedBlockingQueue`、`ArrayBlockingQueue` 等。
6. ThreadFactory(线程工厂):-用于创建新线程的工厂。
可以通过实现`ThreadFactory` 接口来自定义线程的创建过程。
7. RejectedExecutionHandler(拒绝策略):-定义了当工作队列和线程池的最大线程数都达到上限,无法处理新任务时的处理策略。
常见的策略包括抛出异常、丢弃任务、直接执行等。
这些参数可以在使用`ThreadPoolExecutor` 类或`Executors` 工厂类创建线程池时进行配置。
线程和线程池的区别,线程池有哪些
线程和线程池的区别,线程池有哪些 ⼀:线程和线程池的区别 (1)new Thread 的弊端每次new Thread时,新建对象性能差。
线程缺乏统⼀管理,可能⽆限制新建线程,相互之间竞争,可能占⽤过多系统资源导致死机或oom。
缺乏更多功能,如定时执⾏、定期执⾏、线程中断。
(2)Java提供的四种线程池相⽐new Thread的优势重⽤存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳。
可有效控制最⼤并发线程数,提⾼系统资源的使⽤率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。
提供定时执⾏、定期执⾏、单线程、并发数控制等功能。
⼆:Java线程池有哪些 Java通过Executors提供四种线程池 newCachedThreadPool 创建⼀个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若⽆可回收,则新建线程。
newFixedThreadPool 创建⼀个定长线程池,可控制线程最⼤并发数,超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建⼀个定长线程池,⽀持定时及周期性任务执⾏。
newSingleThreadExecutor 创建⼀个单线程化的线程池,它只会⽤唯⼀的⼯作线程来执⾏任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级执⾏。
1. newCachedThreadPool 创建⼀个可缓存的线程池。
如果线程池的⼤⼩超过了处理任务所需要的线程,那么就会回收部分空闲(60秒不执⾏任务)的线程,当任务数增加时,此线程池⼜可以智能的添加新线程来处理任务。
此线程池不会对线程池⼤⼩做限制,线程池⼤⼩完全依赖于操作系统(或者说JVM)能够创建的最⼤线程⼤⼩。
2. 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。
p o l l 方 法 的 基 本 概 念 ( 2 0 2 0 )
线程基础:线程池(5)——基本使用(上)从本文开始,我将用两篇文章的篇幅,为各位读者呈现JAVA中原生的线程池技术。
第一篇文章,我将讲解JAVA原生线程池的基本使用,并由此延伸出JAVA中和线程管理相关的类结构体系,然后我们详细描述JAVA 原生线程池的结构和工作方式;第二篇文章,我们将继续深入,讲解JAVA 原生线程池的高级特性,包括Thread工厂、队列、拒绝原则、钩子和相关工具类。
如果您是【导师实战追-女课-程】JAVA语言的初学者,请从本篇文章看起;如果您对线程池技术已有一定的了解,那么可以只看下一篇文章;如果您是【QQ】高手,请绕行;如果您对我的观点有任何意见和建议,请留言【⒈】,谢谢。
^-^2、为【0】什么要使用线程池前文我【1】们已经讲到,线程是一个操作系统概念。
操作系统负责这个线【6】程的创建、挂起、运行、阻塞和终结操作。
而操作系统创建线程、【⒐】切换线程状态、终结线程都要进行CPU调度——这是一个耗费时间【5】和系统资-源的事情(《操作系统知识回顾—进程线程模型》)另一方面【2】,目前大多数生产环境我们所面临问题的技术背景一般是:处理【б】某一次请求的时间是非常短暂的,但是请求数量是巨大的。
这种技术背景下,如果我们为每一个请求都单独创建一个线程,那么物理机的所有资-源基本上都被操作系统创建线程、切换线程状态、销毁线程这些操作所占用,用于业务请求处理的资-源反而减少了。
所以最理想的处理方式是,将处理请求的线程数量控制在一个范围,既保证后续的请求不会等待太长时间,又保证物理机将足够的资-源用于请求处理本身。
另外,一些操作系统是有最大线程数量限制的。
当运行的线程数量逼近这个值的时候,操作系统会变得不稳定。
这也是我们要限制线程数量的原因。
3、线程池的基本使用方式JAVA语言为我们提供了两种基础线程池的选择:ScheduledThreadPoolExecutor和ThreadPoolExecutor。
由浅入深理解Java线程池及线程池的如何使用
由浅⼊深理解Java线程池及线程池的如何使⽤前⾔多线程的异步执⾏⽅式,虽然能够最⼤限度发挥多核计算机的计算能⼒,但是如果不加控制,反⽽会对系统造成负担。
线程本⾝也要占⽤内存空间,⼤量的线程会占⽤内存资源并且可能会导致Out of Memory。
即便没有这样的情况,⼤量的线程回收也会给GC带来很⼤的压⼒。
为了避免重复的创建线程,线程池的出现可以让线程进⾏复⽤。
通俗点讲,当有⼯作来,就会向线程池拿⼀个线程,当⼯作完成后,并不是直接关闭线程,⽽是将这个线程归还给线程池供其他任务使⽤。
接下来从总体到细致的⽅式,来共同探讨线程池。
总体的架构来看Executor的框架图:接⼝:Executor,CompletionService,ExecutorService,ScheduledExecutorService抽象类:AbstractExecutorService实现类:ExecutorCompletionService,ThreadPoolExecutor,ScheduledThreadPoolExecutor从图中就可以看到主要的⽅法,本⽂主要讨论的是ThreadPoolExecutor研读ThreadPoolExecutor看⼀下该类的构造器:public ThreadPoolExecutor(int paramInt1, int paramInt2, long paramLong, TimeUnit paramTimeUnit,BlockingQueue<Runnable> paramBlockingQueue, ThreadFactory paramThreadFactory,RejectedExecutionHandler paramRejectedExecutionHandler) {this.ctl = new AtomicInteger(ctlOf(-536870912, 0));this.mainLock = new ReentrantLock();this.workers = new HashSet();this.termination = this.mainLock.newCondition();if ((paramInt1 < 0) || (paramInt2 <= 0) || (paramInt2 < paramInt1) || (paramLong < 0L))throw new IllegalArgumentException();if ((paramBlockingQueue == null) || (paramThreadFactory == null) || (paramRejectedExecutionHandler == null))throw new NullPointerException();this.corePoolSize = paramInt1;this.maximumPoolSize = paramInt2;this.workQueue = paramBlockingQueue;this.keepAliveTime = paramTimeUnit.toNanos(paramLong);this.threadFactory = paramThreadFactory;this.handler = paramRejectedExecutionHandler;}corePoolSize :线程池的核⼼池⼤⼩,在创建线程池之后,线程池默认没有任何线程。
线程池的执行原理
线程池的执行原理一、概述线程池是一种常见的并发编程技术,它可以有效地管理和复用线程资源,提高程序的性能和稳定性。
本文将介绍线程池的执行原理,包括线程池的组成结构、任务队列、线程调度和执行流程等方面。
二、线程池的组成结构线程池由三个基本组件构成:任务队列、工作线程和管理器。
其中,任务队列用于存储待处理的任务;工作线程用于执行任务;管理器用于监控和调度工作线程。
三、任务队列任务队列是线程池中最重要的组件之一,它用于存储待处理的任务。
当一个新任务到达时,它会被添加到任务队列中,并等待被工作线程处理。
通常情况下,任务队列采用先进先出(FIFO)策略来处理任务。
四、工作线程工作线程是执行实际工作的核心部分。
当一个新任务到达时,管理器会从空闲线程中选择一个工作线程来处理该任务。
如果当前没有可用的空闲线程,则创建一个新的工作线程来处理该任务。
五、管理器管理器是整个线程池的控制中心,它负责监控和调度工作线程。
在初始化时,管理器会创建一定数量的工作线程,并将它们添加到线程池中。
当一个新任务到达时,管理器会从空闲线程中选择一个工作线程来处理该任务。
如果当前没有可用的空闲线程,则创建一个新的工作线程来处理该任务。
六、线程调度线程调度是指如何选择和分配工作线程来执行任务。
通常情况下,线程调度采用以下两种策略之一:1. 任务优先级任务优先级是根据任务的重要性和紧急性来确定的。
具有较高优先级的任务将被首先处理,而具有较低优先级的任务则会被推迟或丢弃。
2. 线程池大小线程池大小是指可同时执行的工作线程数量。
如果当前正在执行的任务过多,则可以增加线程池大小以提高并发性能;如果当前正在执行的任务过少,则可以减小线程池大小以节省资源。
七、执行流程1. 初始化:创建管理器和一定数量的工作线程,并将它们添加到线程池中。
2. 添加新任务:当一个新任务到达时,它会被添加到任务队列中。
3. 选择工作线程:管理器从空闲线程中选择一个工作线程来处理该任务。
线程池的原理
线程池的原理
线程池是一种多线程处理的方法,它包含了一组线程,这些线程可以在需要的时候被重复使用。
线程池的原理是为了提高线程的利用率和系统的性能,通过控制线程的数量和复用,减少了线程的创建和销毁所带来的开销,从而提高了系统的响应速度和吞吐量。
线程池的原理主要包括以下几个方面:
1. 线程的复用,线程池中的线程可以被重复利用,当一个任务到来时,线程池会分配一个空闲的线程来处理任务,而不是每次都创建一个新的线程。
这样可以减少线程的创建和销毁所带来的开销,提高了系统的性能。
2. 控制并发数量,线程池可以限制并发执行的线程数量,当任务数量超过线程池的处理能力时,可以根据线程池的配置来进行排队或拒绝任务,从而保护系统不被过度压力。
这种控制并发的方式可以有效地避免系统资源被耗尽,保证系统的稳定性。
3. 管理线程生命周期,线程池可以管理线程的生命周期,包括线程的创建、销毁、空闲线程的回收等。
通过线程池的管理,可以避免线程因为长时间运行而导致资源泄漏或系统崩溃的情况。
4. 提高响应速度,线程池可以预先创建一定数量的线程,当任务到来时,可以立即分配线程来处理,从而减少了任务等待的时间,提高了系统的响应速度。
5. 统一管理和监控,线程池可以统一管理和监控线程的状态和执行情况,可以方便地进行统计、日志记录、异常处理等操作,提高了系统的可维护性和稳定性。
总之,线程池的原理是通过合理地管理和利用线程资源,提高系统的性能和稳定性。
它是多线程编程中非常重要的一部分,可以有效地解决线程管理和并发控制
的问题,是编写高效、稳定的多线程程序的重要工具之一。
通过深入理解线程池的原理,可以更好地利用线程池来提高系统的性能和响应速度。
java线程池饱和策略
java线程池饱和策略Java线程池饱和策略在多线程编程中,线程池是一种非常常见且重要的技术。
Java中的线程池可以通过ExecutorService接口和ThreadPoolExecutor类来实现。
线程池的作用是管理和复用线程,可以提高线程的使用效率和系统的性能。
然而,当线程池中的线程达到一定数量或者系统资源紧张时,线程池可能会出现饱和的情况。
为了应对这种情况,Java提供了多种线程池饱和策略,下面我们将一步一步地回答关于线程池饱和策略的问题。
问题1:什么是线程池饱和?当线程池中的线程数量已经达到其设定的最大值,并且无法再创建新的线程时,我们称线程池处于饱和状态。
此时,如果再有新的任务提交给线程池,线程池可以根据事先设定的饱和策略来处理这些任务。
问题2:Java中的线程池饱和策略有哪些?Java中的线程池饱和策略主要有以下几种:- ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:当线程池已满时,会抛出RejectedExecutionException异常,拒绝新的任务提交。
- ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:当线程池已满时,新任务会被直接调用所在的线程执行,即任务提交者所在的线程执行任务。
这样可以避免任务丢失,但会影响任务提交者的性能。
- ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:当线程池已满时,会丢弃最早的一个任务,然后尝试再次执行新的任务提交。
这种策略可用于任务队列比较重要的场景。
- ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:当线程池已满时,直接丢弃新的任务,没有任何处理。
这种策略适用于对任务丢失不敏感的场景。
问题3:如何选择线程池饱和策略?选择线程池饱和策略需要考虑以下几个方面:- 系统的稳定性要求:如果系统对任务的处理要求较高,不允许任务丢失或者不能影响任务提交者的性能,则应选择CallerRunsPolicy或者DiscardOldestPolicy饱和策略。
newfixedthreadpool 参数
newFixedThreadPool 参数是指 Java 中 Executor 框架中的一种线程池类型,它具有固定线程数的特性。
本文将从浅入深地探讨这一参数的含义、作用、优势和适用场景,以帮助读者全面理解和灵活运用这一概念。
一、newFixedThreadPool 参数的含义与作用在 Java 编程语言中,线程池是一种重要的多线程处理方式,能够有效管理并发的线程,提高系统的性能和稳定性。
newFixedThreadPool参数即代表了一种固定大小的线程池类型,它的作用是创建一个固定大小的线程池,当有新的任务提交时,如果线程池中有空闲线程,就立即分配任务给这些线程来执行;如果所有线程都在忙碌,新的任务就会被暂存在任务队列中,待有空闲线程时再执行。
这种固定大小的线程池类型适用于执行长期的异步任务,如网络请求、文件I/O等操作,能有效控制并发线程数量,避免系统资源被过度占用,提高系统的稳定性和响应速度。
二、newFixedThreadPool 参数的优势相比于其他类型的线程池,newFixedThreadPool 具有以下几项优势:1. 控制并发线程数量:固定大小的线程池可以有效地控制系统的并发线程数量,避免因线程过多而导致系统资源的浪费和竞争,提高系统的稳定性和效率。
2. 提高响应速度:固定大小的线程池能够及时响应新任务的提交,保证任务能够及时得到处理,提高系统的响应速度和用户体验。
3. 避免任务堆积:当系统负载过高时,固定大小的线程池能够将新的任务暂存在任务队列中,避免任务的堆积和系统的阻塞,保证系统的稳定性。
三、newFixedThreadPool 参数的适用场景newFixedThreadPool 参数适用于以下场景:1. 长期的异步任务:如网络请求、文件I/O等需要一定时间才能完成的操作。
2. 系统稳定性要求高:对系统的资源和并发线程数量有严格限制的应用场景。
3. 响应速度要求高:需要及时响应用户请求,避免任务阻塞和堆积的场景。
executors.newfixedthreadpool的用法
executors.newfixedthreadpool的用法executors.newFixedThreadPool的用法Java提供了一个线程池框架,其中executors是其核心类之一。
executors类提供了各种静态方法,以创建、管理和控制线程池。
其中之一就是newFixedThreadPool方法,它用于创建一个固定大小的线程池。
本文将一步一步回答关于executors.newFixedThreadPool方法的使用。
1. 什么是线程池?在讨论线程池的使用之前,让我们首先了解一下什么是线程池。
线程池是一组事先创建好的线程集合,在需要执行任务时从线程池中获取线程,并由线程池来管理这些线程的生命周期。
线程池可以提高应用程序的性能和可伸缩性,因为它可以复用现有的线程,并减少创建和销毁线程的开销。
2. 基本语法executors.newFixedThreadPool方法的基本语法如下所示:ExecutorService executorService =Executors.newFixedThreadPool(int nThreads);3. 参数解析参数nThreads为池中的线程数量,它决定了线程池的大小。
当提交更多的任务时,线程池将为每个任务提供一个可用的线程,并将未使用的线程置于等待状态,直到有任务可用。
请注意,如果任务数量超过了线程池的大小,那么超出部分的任务将会在队列中等待。
4.返回值executors.newFixedThreadPool方法返回一个ExecutorService对象,它是对线程池操作的主要通道。
ExecutorService接口是java.util.concurrent包中定义的一个接口,它提供了一系列管理线程池的方法,如提交任务、关闭线程池等。
5. 示例代码下面是一个使用executors.newFixedThreadPool方法的示例代码:javaimport java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolExample {public static void main(String[] args) {创建一个大小为5的线程池ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);提交10个任务给线程池for (int i = 0; i < 10; i++) {executorService.execute(new TaskRunnable(i));}关闭线程池executorService.shutdown();}}class TaskRunnable implements Runnable {private int taskId;public TaskRunnable(int taskId) {this.taskId = taskId;}@Overridepublic void run() {System.out.println("T ask ID : " + taskId + " is being processed by " + Thread.currentThread().getName());}}在上面的示例代码中,我们创建了一个大小为5的线程池。
newscheduledthreadpool corepolesize
newscheduledthreadpool corepolesize本文将围绕Java中的线程池常用参数“newScheduledThreadPool corePoolSize”进行阐述。
线程池是一种常见的多线程编程技术,通过重用已有线程来减少创建新线程的开销,从而提高程序执行效率。
具体将从以下几个方面进行讲解:1. 线程池简介2. newScheduledThreadPool的作用及使用3. corePoolSize参数的理解4. 实例演示一、线程池简介线程池是Java多线程编程中常用的一种技术,Java语言提供了3种线程池:FixedThreadPool、CachedThreadPool和ScheduledThreadPool。
线程池中包含若干个线程,用于执行多个任务。
当有任务到达时,线程池会从线程池中选取一个可用线程执行任务,如果没有可用线程,则等待直到有空闲线程。
线程池的好处在于可以重复利用线程,减少线程创建和销毁的开销,提高程序性能,同时避免了线程数量过多导致程序崩溃的问题。
二、newScheduledThreadPool的作用及使用newScheduledThreadPool是Java提供的一种ScheduledThreadPoolExecutor类型的线程池。
ScheduledThreadPoolExecutor是一个大小可调的线程池,可以延迟或定时执行任务。
newScheduledThreadPool可以根据需要创建新线程,并通过参数进行控制线程池的大小和时间。
使用newScheduledThreadPool可以更好地控制和执行一些需要定时触发的任务。
3. corePoolSize参数的理解newScheduledThreadPool中的corePoolSize参数是控制线程池中的核心线程数量的参数。
核心线程是指在线程池中一直存在的线程,在线程池有足够任务需要执行时,核心线程会一直存在。
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深入研究线程池
一.什么是线程池?
线程池就是以一个或多个线程[循环执行]多个应用逻辑的线程集合.
注意这里用了线程集合的概念是我生造的,目的是为了区分执行一批应用逻辑的多个线程和
线程组的区别.关于线程组的概念请参阅基础部分.
一般而言,线程池有以下几个部分:
1.完成主要任务的一个或多个线程.
2.用于调度管理的管理线程.
3.要求执行的任务队列.
那么如果一个线程循环执行一段代码是否是线程池?
如果极端而言,应该算,但实际上循环代码应该算上一个逻辑单元.我们说最最弱化的线程池
应该是循环执行多个逻辑单元.也就是有一批要执行的任务,这些任务被独立为多个不同的执行单元.比如:
int x = 0;
while(true){
x ++;
}
这就不能说循环中执行多个逻辑单元,因为它只是简单地对循环外部的初始变量执行++操作.
而如果已经有一个队列
ArrayList al = new ArrayList();
for(int i=0;i<10000;i++){
al.add(new AClass());
}
然后在一个线程中执行:
while(al.size() != 0){
AClass a = (AClass)al.remove(0);
a.businessMethod();
}
我们说这个线程就是循环执行多个逻辑单元.可以说这个线程是弱化的线程池.我们习惯上把这些相对独立的逻辑单元称为任务.
二.为什么要创建线程池?
线程池属于对象池.所有对象池都具有一个非常重要的共性,就是为了最大程度复用对象.那么
线程池的最重要的特征也就是最大程度利用线程.
从编程模型模型上说讲,在处理多任务时,每个任务一个线程是非常好的模型.如果确实可以这么做我们将可以使用编程模型更清楚,更优化.但是在实际应用中,每个任务一个线程会使用系统限入"过度切换"和"过度开销"的泥潭.
打个比方,如果可能,生活中每个人一辆房车,上面有休息,娱乐,餐饮等生活措施.而且道路交道永远不堵车,那是多么美好的梦中王国啊.可是残酷的现实告诉我们,那是不可能的.不仅每个人一辆车需要无数多的社会资源,而且地球上所能容纳的车辆总数是有限制的.
首先,创建线程本身需要额外(相对于执行任务而必须的资源)的开销.
作业系统在每创建一个线程时,至少需要创建以下资源:
线程内核对象用于对线程上下文的管理.
用户模式执行栈.
内核模式执行栈.
这些资源被线程占有后作业系统和用户都无法使用.
相反的过程,销毁线程需要回收资源,也需要一定开销.
其次,过多的线程将导致过度的切换.
线程切换带来的性能更是不可估量.系统完成线程切换要经过以下过程:
从用户模式切换到内核模式.
将CPU寄存器的值保存到当前线程的内核对象中.
打开一个自旋锁,根据调度策略决定下一个要执行的线程.释放自旋锁,如果要执行的线程不是同一
进程中的线程,还需要切换虚拟内存等进程环境.
将要执行的线程的内核对象的值写到CPU寄存器中.
切换到用户模式执行新线程的执行逻辑.
以上开销对于用户要执行的任务而言,都是额外的.更不可容忍的是,如果用户的任务逻辑都是很小
的单元,而新分配线程和线程切换的开销与任务逻辑需要的开销的比例可能会10:1,100:1,1000:1.
也就是你花了1000$买的衣服只穿了一天!
所以线程池的目的就是为了减少创建和切换线程的额外开销,利用已经的线程多次循环执行多个任
务从而提高系统的处理能力.也就是在"社会主义初级阶段"一件衣服应该尽量多穿一些天数.
[扩展知识]
尽管目前绝大多数JVM实现都是一个Java线程对应一个作业系统线程,但事实上(如果是我来实现JVM) 完全可以用一个作业系统线程执行多个Java线程,因为对于作业系统线程来说Java线程就是一个任务. 而且无论是作业系统线程或Java线程中都可以更细地划分为超细线程(纤程),即在线程内部实现对纤
程的调度利用纤程来执行任务.
三.如何实现线程池?
一个线程池至少应该具有以下几个方面的功能:
1.提供一个任务接口以便用户加入任务
由于Java不支持方法指针,所以操作(方法)只能绑定在对象上,将拥有操作的队象放入队列中,以便
工作线程能按一定策略获取对象然后执行其上的方法.
这里需要有两个组件,一是规定操作的任务接口:
interface ITask{
public void task();
}
一是存放操作的容器.容器可以根据调度策略来选择或自己实现,比如一个最简单的FIFO策略的容器
可以用LinkedList来实现.需要注意的是对这个容器的存取需要同步:
class TaskList{
private LinkedList<ITask> tl = new LinkedList();
public synchronized void addTask(ITask task){
this.tl.add(task);
//notifyAll();
}
//加上addFistTask和addLastTask
public synchronized ITask getTask(){
if(this.size() <= 0)
wait();
return this.tl.poll();
}
//加上getFistTask和getLastTask
public synchronized int getCount(){
return this.tl.size();
}
public synchronized void removeAll(){
this.tl.clear();
}
}
加上addFistTask和addLastTask/getFistTask和getLastTask实现就可以实现简单的优先级调度.
2.工作线程
我们把用来执行用户任务的线程称为工作线程,工作线程就是不断从队列中获取任务对象并执行对象上的业务方法:
class WorkThread extends Thread{
private TaskList list;
//多个工作线程共同从一个任务队列中获取任务,所以要从外面传入一个任务队列.
public WorkThread(String name,TaskList list){
super(name);
this.list = list;
}
public void run(){
while(true){
ITask task = null;
task = list.getTask();
if(task != null) task.task();
}
}
}
在基础知识部分已经介绍了对线程状态的标记控制,请参照前面的知识自己加入对线线程状态的判断. 完成了这几个基础部分,就需要有一个对工作线程的调度线程.完成以下几个功能:
1.生成需要的工作线程.由于创建线程需要一定的开销,一定要注意所创建的所有线程不能超一个设定的最大值.建议最大值不要超25.
2.动态自适应调整集合中线程数.当有太多的线程处于闲置状态时(队列中没有任务),应该按一定比例
销毁闲置了一定时的线程.如果队列中任务队列积压太多而工作线程总数没有超最大线程数时应该及时创建工作线程直至达到是大值.
3.需要一个专门的后台线程定时扫描队列中任务与正在工作的线程总数,闲置的线程总数.
以上功能有不同优化方法实现,可以参考JDK的线程池实现.。