有界、无界队列对ThreadPoolExcutor执行的影响

港控/mmm° 2022-05-29 10:27 152阅读 0赞

[有界、无界队列对ThreadPoolExcutor执行的影响][ThreadPoolExcutor]

ava提供了4钟线程池：

newCachedThreadPool

newFixedThreadPool

newSingleThreadExecutor

newScheduledThreadPool

你可以通过Executors来实例化这四种线程池。

查看源码会发现，这四种线程池都直接或者间接获取的ThreadPoolExecutor实例 ，只是实例化时传递的参数不一样。所以如果java提供的四种线程池满足不了我们的需求，我们可以创建自定义线程池。

ThreadPoolExecutor的构造方法如下：

![Center][]  
其中：  
corePoolSize： 核心池的大小。 当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中  
maximumPoolSize： 线程池最大线程数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；  
keepAliveTime： 表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。  
unit： 参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性：

\[plain\]  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  TimeUnit.DAYS;               //天  
2.  TimeUnit.HOURS;             //小时  
3.  TimeUnit.MINUTES;           //分钟  
4.  TimeUnit.SECONDS;           //秒  
5.  TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒  
6.  TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙  
7.  TimeUnit.NANOSECONDS;       //纳秒

workQueue： 一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务。 一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：

\[java\]  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  ArrayBlockingQueue;    
2.  LinkedBlockingQueue;    
3.  SynchronousQueue

threadFactory： 线程工厂，主要用来创建线程；  
handler： 表示当拒绝处理任务时的策略，有以下四种取值：  
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。  
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。  
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）  
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：只要线程池不关闭，该策略直接在调用者线程中，运行当前被丢弃的任务  
个人认为这4中策略不友好，最好自己定义拒绝策略，实现RejectedExecutionHandler接口

以下主要讲解存储等待执行的任务的队列对线程池执行的影响。

# 一.有界队列 #

1.初始的poolSize < corePoolSize，提交的runnable任务，会直接做为new一个Thread的参数，立马执行 。

2.当提交的任务数超过了corePoolSize，会将当前的runable提交到一个block queue中,。

3.有界队列满了之后，如果poolSize < maximumPoolsize时，会尝试new 一个Thread的进行救急处理，立马执行对应的runnable任务。

4.如果3中也无法处理了，就会走到第四步执行reject操作。

\[java\]  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  public class ThreadPoolExcutorTest implements Runnable \{  
2.        
3.        
4.      public String name;  
5.        
6.      public ThreadPoolExcutorTest(String name) \{  
7.          this.name = name;  
8.      \}  
9.        
10.     @Override  
11.     public void run() \{  
12.         System.out.println(name);  
13.         try \{  
14.             Thread.sleep(1000);  
15.         \} catch (InterruptedException e) \{  
16.             e.printStackTrace();  
17.         \}  
18.           
19.     \}  
20.       
21.     public static void main(String\[\] args) \{  
22.         BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);  
23.         ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(  
24.                             1, //corePoolSize  
25.                             2,  //maximumPoolSize  
26.                             1L,  
27.                             TimeUnit.SECONDS,  
28.                             workQueue  
29.                             );  
30.         threadPool.execute(new ThreadPoolExcutorTest("任务1"));  
31.         threadPool.execute(new ThreadPoolExcutorTest("任务2"));  
32.         threadPool.execute(new ThreadPoolExcutorTest("任务3"));  
33.         threadPool.execute(new ThreadPoolExcutorTest("任务4"));  
34.         threadPool.execute(new ThreadPoolExcutorTest("任务5"));  
35.         threadPool.execute(new ThreadPoolExcutorTest("任务6"));  
36.         threadPool.shutdown();  
37.           
38.     \}  
39.   
40.   
41. \}

执行结果是：  
![Center 1][]  
且线程是两个两个执行的。  
分析：线程池的corePoolSize为1，任务1提交后，线程开始执行，corePoolSize 数量用完，接着任务2、3、4提交，放到了有界队列中，此时有界队列也满了。继续提交任务5，由于当前运行的线程数poolSize < maximumPoolsize,线程池尝试new一个新的线程来执行任务5，所以任务5会接着执行。当继续提交任务6,时，poolSize达到了maximumPoolSize，有界队列也满了，所以线程池执行了拒绝操作。

# 二.无界队列 #

与有界队列相比，除非系统资源耗尽，否则无界的任务队列不存在任务入队失败的情况。当有新的任务到来，系统的线程数小于corePoolSize时，则新建线程执行任务。当达到corePoolSize后，就不会继续增加，若后续仍有新的任务加入，而没有空闲的线程资源，则任务直接进入队列等待。若任务创建和处理的速度差异很大，无界队列会保持快速增长，直到耗尽系统内存。

\[java\]  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  public class ThreadPoolExcutorTest2 implements Runnable \{  
2.    
3.      public Integer count;  
4.        
5.      public ThreadPoolExcutorTest2(Integer count) \{  
6.          this.count = count;  
7.      \}  
8.        
9.      @Override  
10.     public void run() \{  
11.         System.out.println("任务" + count);  
12.         try \{  
13.             Thread.sleep(2000);  
14.         \} catch (InterruptedException e) \{  
15.             e.printStackTrace();  
16.         \}  
17.     \}  
18.       
19.     public static void main(String\[\] args) throws InterruptedException \{  
20.         BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>();  
21.           
22.         ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 1L, TimeUnit.SECONDS, workQueue);  
23.         for (int i = 1; i <= 20; i++) \{  
24.             pool.execute(new ThreadPoolExcutorTest2(i));  
25.         \}  
26.         Thread.sleep(1000);  
27.         System.out.println("线程池中队列中的线程数量：" + workQueue.size());  
28.           
29.           
30.         pool.shutdown();  
31.     \}  
32. \}

执行结果为：  
![Center 2][]  
如果修改了线程池的maximumPoolSize参数（大于corePoolSize的大小），程序执行结果不受影响。所以对于无界队列，maximumPoolSize的设置设置的再大对于线程的执行是没有影响的。

Ps：这里说LinkedBlockingQueue是无界队列是不恰当的，只不过如果用无参构造函数初始化，默认的容量是Integer.MAX\_VALUE

# 总结： #

可以用以下一句总结：  
当线程池的任务缓存队列已满并且线程池中的线程数目达到maximumPoolSize，如果还有任务到来就会采取任务拒绝策略。

[ThreadPoolExcutor]: http://blog.csdn.net/kusedexingfu/article/details/72491864
[Center]: /images/20220529/f38524acc62e45f6ae0138be521870f1.png
[view plain]: http://blog.csdn.net/kusedexingfu/article/details/72491864#
[Center 1]: /images/20220529/fbd134b768db4c5ea791bd93331805c4.png
[Center 2]: /images/20220529/56dc40d234fc4895b37806b3f763559b.png