15线程池

线程池

两种线程模型

• ULT（用户线程）：用户程序实现，不依赖于操作系统核心，应用提供创建，同步，调度和管理线程的函数来控制用户线程，不需要用户态，内核态的切换，速度快，内核对ULT无感知，线程阻塞则进程（包括它所有线程）阻塞
• KLT（内核线程）：系统内核管理线程，内核保存线程的状态和上下文信息，线程阻塞不会引起进程阻塞，在多处理器系统上，多线程在多处理器上运行，多线程在多处理器上并行运行。线程的创建、调度、管理由内核完成，效率比ULT忙，比进程操作快
• JVM使用KLT线程模型

ThreadPoolExecutor

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,  //核心线程数
                             int maximumPoolSize, //最大线程数
                             long keepAliveTime, //非核心线程数在等在新任务多长时间后关闭
                             TimeUnit unit,
                             //阻塞队列，LinkedBlockingQueue 最大为Integer.maxSize,ArrayBlockingQueue(10)可以指定队列长度
                             BlockingQueue<Runnable> workQueue, 
                             //创建线程的工厂
                             ThreadFactory threadFactory,
                             //线程池拒绝策略
                             RejectedExecutionHandler handler)

拒绝策略

丢弃当前线程

丢弃最老的

抛异常

当前线程执行

线程池简单结构

线程池5种状态

private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));

//32-3 = 29
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;

//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
//2 29次方-1  容量
private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;

//用高三位表示线程池状态
//地位表示worker数量
// runState is stored in the high-order bits
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
//1110 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;
//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;
//0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;
//0100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;、
//0110 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;

// Packing and unpacking ctl
//获取最高三位
private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }
//获取去掉高3位的数，worker数量
private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }
//
private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }

当shutdownnow 后 队列中的 任务会执行blockingqueue的drainTo方法 移动到list,最后作为参数返回

• 降低资源消耗：通过池化技术重复利用已创建的线程，降低线程创建和销毁造成的损耗。
• 提高响应速度：任务到达时，无需等待线程创建即可立即执行。
• 提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，如果无限制创建，不仅会消耗系统资源，还会因为线程的不合理分布导致资源调度失衡，降低系统的稳定性。使用线程池可以进行统一的分配、调优和监控。
• 提供更多更强大的功能：线程池具备可拓展性，允许开发人员向其中增加更多的功能。比如延时定时线程池ScheduledThreadPoolExecutor，就允许任务延期执行或定期执行。

①如果在线程池中的线程数量没有达到核心的线程数量，这时候就回启动一个核心线程来执行任务。

②如果线程池中的线程数量已经超过核心线程数，这时候任务就会被插入到任务队列中排队等待执行。

③由于任务队列已满，无法将任务插入到任务队列中。这个时候如果线程池中的线程数量没有达到线程池所设定的最大值，那么这时候就会立即启动一个非核心线程来执行任务。

④如果线程池中的数量达到了所规定的最大值，那么就会拒绝执行此任务，这时候就会调用RejectedExecutionHandler中的rejectedExecution方法来通知调用者。