本篇內(nèi)容主要講解“如何快速搞定線程池”,感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷,實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“如何快速搞定線程池”吧!
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前言
1、為什么要創(chuàng)建線程池?
2、創(chuàng)建線程池有哪些方式?
3、Executors能創(chuàng)建幾種常用線程池?
4、線程池有哪些參數(shù)?
5,能說說線程池原理嗎?
6、線程池有哪些拒絕策略?
7、線程池中使用到了阻塞隊(duì)列,那你知道有哪些阻塞隊(duì)列?
8、線程池中的核心線程如何設(shè)置呢?
9、知道線程池有哪些狀態(tài)嗎?
10、線程池中的線程是如何復(fù)用的?
11、Java線程池中submit() 和 execute()方法有什么區(qū)別?
學(xué)了線程不懂線程池,那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因?yàn)槲覀兺ǔJ褂镁€程的時候,都會涉及到線程池。
數(shù)據(jù)庫也有連接池,也就是大家所講的池化技術(shù)。
線程也有線程池,對于池的概念大家一定把握好兩個關(guān)鍵:
控制資源的數(shù)量
重復(fù)利用資源
為什么要創(chuàng)建線程池,回答這個問題,我們可以說一下它的三個優(yōu)點(diǎn)。
第一個,降低資源消耗。通過重復(fù)利用線程池中的線程,能規(guī)避我們不斷創(chuàng)建線程和不斷銷毀線程造成的資源消耗。
第二個,提高響應(yīng)速度。當(dāng)任務(wù)到達(dá)線程池中,任務(wù)可以不需要等待線程創(chuàng)建就能立即執(zhí)行。
第三個,提高線程的可管理性。大家都知道,線程是稀缺資源,如果無限制地創(chuàng)建,不僅會消耗系統(tǒng)資源,還會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。使用線程池,可以進(jìn)行統(tǒng)一的分配、調(diào)優(yōu)和監(jiān)控。
回答完上面三個線程池的好處以后,面試官肯定會繼續(xù)問:創(chuàng)建線程池的方式有哪些?
在java中創(chuàng)建線程有兩種方式:
Executors
ThreadPoolExecutor
這兩個都在juc目錄下面。其中,Executors可以理解為一個工具類,是用來生成線程池的。另外,Executors 的大部分創(chuàng)建線程方式最終使用的都是ThreadPoolExecutor。
并且在阿里規(guī)開發(fā)規(guī)范中,建議不要使用Executors 來創(chuàng)建線程池。因?yàn)榫€程池的類型以及線程相關(guān)參數(shù)都是在Executors 中就已經(jīng)封裝好了,如果我們在代碼中使用不當(dāng),可能會造成系統(tǒng)出問題。建議使用ThreadPoolExecutor創(chuàng)建線程,然后,根據(jù)自己的業(yè)務(wù)實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)建線程池。
上面我們說到,創(chuàng)建線程池的兩種方式。
其實(shí),大部分面試官想要我們回答的是Executors 創(chuàng)建線程池的方式有哪幾種?所以肯定會繼續(xù)追問,Executors 創(chuàng)建線程池的幾種方式。今天就來看看,如何回答這個問題。
我們可以把Executors 類理解成為一個工廠類,該類可以為我們提供六種創(chuàng)建線程池的方法:
第1種,newSingleThreadExecutor,創(chuàng)建了一個單線程的線程池,此線程池保證了所有任務(wù)的執(zhí)行順序都是按照任務(wù)的提交順序執(zhí)行。也就是說,這個池子里只有一個線程。
第2種,newFixedThreadPool,創(chuàng)建指定數(shù)量線程的線程池;
第3種,newCachedThreadPool,創(chuàng)建一個可緩存的線程池,伸縮性、動態(tài)調(diào)整,60s回收一次;
第4種,newScheduledThreadPool,創(chuàng)建一個大小無限的線程池;
第5種,newSingleThreadScheduledExecutor(),創(chuàng)建一個單例線程池,定期或延時執(zhí)行任務(wù),很多框架中使用此實(shí)現(xiàn)定時心跳檢測。
第6種,newWorkStealingPool,這是Java 8 新增創(chuàng)建線程池的方法。
回答完上面內(nèi)容后,面試就會問:線程池有哪些參數(shù)?
這個問題也算是老掉牙的面試題,但是面試中頻率是相當(dāng)高,經(jīng)久不衰。
線程池一共有7個參數(shù):
第1個,maximumPoolSize,指的是最大線程數(shù)
第2個,corePoolSize,指的是核心線程數(shù)
第3個,keepAliveTime ,指的是最大線程活躍時間
第4個,unit: 指定了keepAliveTime的單位,可以為毫秒,秒,分,小時等;
第5個,workQueue: 存儲未執(zhí)行的任務(wù)的隊(duì)列;
第6個,threadFactory: 創(chuàng)建線程的工廠,如果未指定則使用默認(rèn)的線程工廠;
第7個,handler: 指定了當(dāng)任務(wù)隊(duì)列已滿,并且沒有可用線程執(zhí)行任務(wù)時對新添加的任務(wù)的處理策略;
面試中,如果你能說出maximumPoolSize、corePoolSize、keepAliveTime 、workQueue、handler五個核心參數(shù)也算可以了,但還是建議大家把七個參數(shù)都回答出來。
這道題,我本人在面試中最喜歡用生活中的例子來回答,請看我是怎么回答的:
一家工廠,訂單來了,正式員工們就開始生產(chǎn)零件。但是訂單越來越多,正式員工處理不來了,就先把任務(wù)放到倉庫里,但是遇到訂單爆棚的時候,倉庫也都放不下了,這時候,工廠就會想到找點(diǎn)臨時工來幫忙生產(chǎn)零件,如果訂單實(shí)在是太多了,這時候工廠可能就會想辦法拒絕那些不是很有利潤的訂單。同時,生意也有慘淡的時候,這時候工廠也許就會清理臨時工,讓他們等以后忙的時候再來幫忙。
在這里,訂單就是我們創(chuàng)建的線程,工廠就就是線程池,正式員工就是核心線程,臨時員工就是最大線程,倉庫就是阻塞隊(duì)列,訂單實(shí)在太多了,就會考慮到訂單的利潤,也就是說,利潤太少了那就不干了,這就是拒絕策略。
建議結(jié)合前面整體圖進(jìn)行理解。
線程池核心參數(shù)中,有個很重要的參數(shù)就是拒絕策略,面試官也是非常喜歡問的,大家可以這么回答。
線程池中主要有4種拒絕策略:
第1種,AbortPolicy,這是默認(rèn)策略,指的是丟棄任務(wù),拋出異常;
第2種,CallerRunsPolicy,簡單地說,就是后面排隊(duì)的線程就在那等著,被拒絕的任務(wù)在主線程中運(yùn)行,所以主線程就被阻塞了,別的任務(wù)只能在被拒絕的任務(wù)執(zhí)行完后,才會繼續(xù)被提交到線程池中。
第3種,DiscardOldestPolicy,指的是丟棄等待隊(duì)列中最久的任務(wù),并且執(zhí)行當(dāng)前任務(wù);
第4種,DiscardPolicy,直接丟棄任務(wù),也不拋異常。
我們說完了線程池核心參數(shù)中一個拒絕策略,也有的面試官喜歡問另外一個參數(shù),那就是阻塞隊(duì)列。
這個問題,也屬于java集合框架的內(nèi)容,所以,還是很有必要掌握的。
JDK7及以后一共有7種阻塞隊(duì)列:
第1種,ArrayBlockingQueue ,由數(shù)組結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊(duì)列。
第2種,LinkedBlockingQueue ,由鏈表結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊(duì)列。
第3種,PriorityBlockingQueue ,支持優(yōu)先級排序的無界阻塞隊(duì)列。
第4種,DelayQueue,使用優(yōu)先級隊(duì)列實(shí)現(xiàn)的無界阻塞隊(duì)列。
第5種,SynchronousQueue,不存儲元素的阻塞隊(duì)列。
第6種,LinkedTransferQueue,由鏈表結(jié)構(gòu)組成的無界阻塞隊(duì)列。
第7種,LinkedBlockingDeque,由鏈表結(jié)構(gòu)組成的雙向阻塞隊(duì)列。
另外,Executors 中使用最多的是LinkedBlockingDeque,還用了SynchronousQueue。
回答完以上七種后,請記住把Executors 中使用的兩種也強(qiáng)調(diào)一下,表示你對此非常熟悉。
還有可能會繼續(xù)問一個非常重要的參數(shù),那就是核心線程數(shù)。
回答這個問題,我們首先得知道,線程和CPU有關(guān),所以,如何設(shè)置核心線程數(shù),肯定也是和CPU有關(guān)的,核心線程數(shù)設(shè)置和任務(wù)的類型也有關(guān),任務(wù)類型有兩種:
一種是CPU密集型, 比如像加解密、壓縮、計(jì)算等一系列需要大量耗費(fèi) CPU 資源的任務(wù),大部分場景下都是純 CPU 計(jì)算。所以,核心線程數(shù)可以設(shè)置為:核心線程數(shù)=CPU個數(shù)+1。
另外一種,就是IO密集型, 比如像 MySQL 數(shù)據(jù)庫、文件的讀寫、網(wǎng)絡(luò)通信等任務(wù),這類任務(wù)不會特別消耗 CPU 資源,但是 IO 操作比較耗時,會占用比較多的時間。所以,核心線程數(shù)可以設(shè)置為:核心線程數(shù) = CPU個數(shù)*2。
這個只是個理論值,具體設(shè)置大小,建議在本地、測試、準(zhǔn)生產(chǎn)環(huán)境下調(diào)試出相對最優(yōu)參數(shù)大小。
回答完這些后,有的面試官可能會問:你知道線程池的狀態(tài)嗎?
很多人,平時估計(jì)都不知道線程池居然也有狀態(tài),都只知道線程狀態(tài)。所以這種問題如果不準(zhǔn)備,只要被問到必掛。
線程池有5種狀態(tài),
第1種,RUNNING,指的是線程池的初始化狀態(tài),可添加待執(zhí)行的任務(wù)。
第2種,SHUTDOWN,指的是線程池處于待關(guān)閉狀態(tài),不接收新任務(wù),僅處理已接收的任務(wù)。
第3種,STOP,指的是線程池立即關(guān)閉,不接收新的任務(wù),放棄緩存隊(duì)列中的任務(wù)并且中斷正在處理的任務(wù)。
第4種,TIDYING,指的是線程池自主整理狀態(tài),我們可以調(diào)用 terminated() 方法進(jìn)行線程池整理。
第5種,TERMINATED,指的是線程池終止?fàn)顟B(tài)。
回答完線程池狀態(tài)后,下面這個問題是非常經(jīng)典的,也基本上是問中高級的。
這里的線程復(fù)用指的是線程池的中線程被重復(fù)利用,這里注意了,很多人也許都還沒明白這點(diǎn)!再強(qiáng)調(diào)一次,
我們手動創(chuàng)建的線程放到線程池中,其實(shí),這時候它變成了一個任務(wù)。
線程池執(zhí)行這些任務(wù)的時候,不再是調(diào)用線程(任務(wù))的start()方法,而是由線程池中的線程去執(zhí)行這些任務(wù)。
然后線程池中的這些線程就不斷地去循環(huán),執(zhí)行我們丟進(jìn)去的任務(wù),并調(diào)用這些任務(wù)的run()方法。此時調(diào)用的run()方法就相當(dāng)于調(diào)用一個普通對象的put方法,通過重復(fù)使用這些固定線程來執(zhí)行所有任務(wù)。
不知道你是否還記得,我們創(chuàng)建線程,然后把線程提交到線程池中時候,通常有兩種方法:submit和execute。所以面試官很有可能會問這個問題,這個問題也很有可能出現(xiàn)在筆試中。
回答這個問題,我們得先說說兩者的相同點(diǎn),
submit() 和 execute()方法都是用來提交任務(wù)的,指的是把我們創(chuàng)建的任務(wù)提交到線程池中。
兩者的不同點(diǎn)在于,調(diào)用 execute() 方法提交任務(wù)不能拿到任務(wù)的返回值,而調(diào)用 submit() 可以使用 Future 接收線程池執(zhí)行任務(wù)的返回值。
這里就可以聯(lián)想到,我們創(chuàng)建線程的方式中,有的方式可以拿到線程返回值,有的拿不到。
另外,execute()方法是ThreadPoolExecutor的方法,而submit() 方法是ThreadPoolExecutor的父類AbstractExecutorService中的方法。
到此,相信大家對“如何快速搞定線程池”有了更深的了解,不妨來實(shí)際操作一番吧!這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢,關(guān)注我們,繼續(xù)學(xué)習(xí)!
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