面试必问：线程池的原理是什么？

AI码师

发布于 2022-09-19 11:48:35

2000

发布于 2022-09-19 11:48:35

文章被收录于专栏：分布式｜微服务｜性能优化｜并发编程｜源码分析

虽然线程给我们程序带来了更高的执行效率，但是线程不是创建的越多越好，那么线程创建的过多，会带来什么问题呢？

线程之间频繁的进行上下文切换，增加系统的负载
线程的创建和销毁本身也是非常消耗资源的

所以为了解决上面这个问题，让线程不再使用结束就销毁，而是重复进行使用，jvm引入了线程池。

什么是线程池？

线程池里面存放了若干数量的线程，这些线程给我们程序去使用，使用的时候，就去线程池里面取一个，用完了再还回来，而不再是自我销毁。线程池带来的好处：

降低资源消耗
提高相应速度
提高线程的可管理型

线程池的实现原理

从图中我们可以看到完整的执行流程

线程提交到线程池
判断核心线程池是否已经达到设定的数量，如果没有达到，则直接创建线程执行任务
如果达到了，则放在队列中，等待执行
如果队列已经满了，则判断线程的数量是否已经达到设定的最大值，如果达到了，则直接执行拒绝策略
如果没有达到，则创建线程执行任务。

线程池的使用

线程池的创建

        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 1000, TimeUnit.DAYS, new ArrayBlockingQueue<>(10));

线程池的基本参数包括：

corePoolSize

线程池中的核心线程数量，当线程池中的任务大于这个数量时，将不再创建核心线程，而是将任务放到队列中。

runnableTaskQueue

任务队列，当核心线程数量达到上线后，会放到任务队列中

ArrayBlockingQueue：基于数组，有界阻塞队列
LinkedBlockingQueue:基于链表的无界阻塞队列
SynchronizedQueue:只允许一个任务在队列中，必须等待前面的线程执行完，才能放进去
PriorityBlockingQueue:可以设置优先级的阻塞队列

maximumPoolSize

线程最大数量，如果线程中的线程数量超过这个值，会执行拒绝策略，如果使用了无界的队列，该参数就没用了。

ThreadFactory

创建线程的工厂

RejectExecutionHandler

拒绝策略，用来设定当线程数量已经达到上线而执行的策略

AboryPolicy:直接抛出异常
CallRunsPolicy:调用主线程执行
DiscardOldestPolicy:丢弃队列里的最近一个任务，并执行当前任务
DiscardPolicy:不处理，直接丢弃

提交任务的方式

execute

该方法用于不需要返回值的场景

       threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ThreadUtil.sleep(3000);
                log.info("当前通过execute方式执行");
            }
        });

submit

通过该方法可以获取线程执行后的返回值

        Future<?> future = threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                ThreadUtil.sleep(3000);
                log.info("当前通过submit方式执行");
                return "submit success";
            }
        });

完整代码

package com.ams.thread.lesson3;

import cn.hutool.core.thread.ThreadUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.*;

/**
 * 关注微信公众号"AI码师"获取项目源码及2021面试题一套
 * 提交任务的两种方式
 *
 * @author: AI码师
 * Date: 2021/12/26 8:57 下午
 * Description:
 */
@Slf4j
public class Example14 {
    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 1000, TimeUnit.DAYS, new ArrayBlockingQueue<>(10));
        threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ThreadUtil.sleep(3000);
                log.info("当前通过execute方式执行");
            }
        });
        log.info("主线程不等待execute执行完");
        Future<?> future = threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                ThreadUtil.sleep(3000);
                log.info("当前通过submit方式执行");
                return "submit success";
            }
        });
        log.info("主线程等待submit执行完 并获取结果::"+future.get());
        threadPoolExecutor.shutdown();
    }


}