线程池是什么？如何合理的配置线程池核心线程数？

本文主要是介绍线程池是什么？如何合理的配置线程池核心线程数？，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

前几天写了这个博客：

Java实现业务异步的几种方案-CSDN博客

应粉丝要求，写一下线程池细节方面的东西，在看了很多资料和讲解视频后做如下讲解：

一、线程池解决的问题

为什么有异步任务不去手动的new，而是基于线程池来做？

类比连接池，说人话就是频繁的构建和销毁线程，消耗的资源是比较大。

为了更好的控制任务执行的时机（基于硬件资源来考虑）。因为并不是说，线程数越多越好，任务在执行时，是CPU在调度线程，如果线程过多的话，CPU需要频繁的切换上下文，这种情况反而会让任务执行的效率太低。

二、线程池的核心参数

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 5, 10, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(10),new ThreadFactory() {@Overridepublic Thread newThread(Runnable r) {return new Thread(r);}}, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
executor.execute(() -> {System.out.println(111);
});

ThreadPoolExecutor的个七核心参数

核心线程数
最大线程数
最大空闲时间
空闲时间单位
线程工厂
工作队列
拒绝策略

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {
// 核心线程数：当任务提交到线程池时，会优先构建核心线程。并且核心线程默认不会被销毁。干完活，等新活。 
// 最大线程数：最大线程数 - 核心线程数 = 非核心线程数（临时线程数）。非核心线程在空闲了一段时间后， // 会被干掉. 
// 最大空闲时间：这个就是非核心线程允许最大的空闲时间。 
// 空闲时间单位：最大空闲时间的单位，可以是毫秒，秒之类的。 
// 线程工厂：这个是构建线程的工厂，帮你new Thread类的。 
// 工作队列：工作队列是用来存储任务的，无论是核心线程还是非核心线程，在初始化之后，后续要执行的任务 // 都是在工作队列中获取的。 // 工作线程只有在初始化的时候，会带着任务执行。除此之外，工作线程获取任务的方式都是从工作队列获取 
// 拒绝策略：当核心线程都在忙，工作队列扔满了，非核心线程都在忙，此时再来任务就走拒绝策略。 // 默认的策略是抛异常~~}

问题：如果线程池指定了2个核心线程数，现在线程池有1个核心线程，此时我提交一个任务，这个任务是交给核心线程处理，还是构建另一个核心线程呢？

这里是优先构建核心线程去处理任务，只有核心线程全部初始化完毕后，才会重复的利用核心线程处理任务。

三、线程池属性标识&线程池的状态

四、线程池的执行流程图

简单流程：

针对任务添加到队列后的操作细节：

五、源码剖析

1. 线程池的execute方法执行

// 任务提交到线程池之后的处理流程。
public void execute(Runnable command) {// 健壮性判断if (command == null)throw new NullPointerException();// 拿到线程池核心属性ctlint c = ctl.get();// 工作线程数 是否小于 核心线程数if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {// 创建核心线程，执行任务if (addWorker(command, true))// 核心线程添加成功，结束return;// 添加核心线程失败，有并发情况，重新获取ctl，拿到最新的ctl。c = ctl.get();}// 线程池状态是RUNNING，添加任务到工作队列if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {// 任务已经放在工作队列了。// 重新的获取了ctlint recheck = ctl.get();// 线程池状态不是RUNNING了，如果不是RUNNING了，就将刚刚添加进去的任务从阻塞队列移除if (! isRunning(recheck) && remove(command))// 执行拒绝策略……reject(command);// 如果满足 workerCountOf(recheck) == 0 ，代表工作队列可能有任务，但是线程池中没工作线程else if (workerCountOf(recheck) == 0)// 为了避免任务饥饿，构建一个非核心的工作线程来处理工作队列中的任务addWorker(null, false);}// 添加非核心线程，如果成功，直接结束else if (!addWorker(command, false))// 添加非核心线程失败，直接拒绝策略reject(command);
}

2. 线程池的addWorker方法

// 添加工作线程（核心和非核心都从这走）
// core：为true，代表添加核心线程，为false，代表添加非核心线程
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {retry:for (;;) {// =====================判断线程池状态==================================// 拿ctlint c = ctl.get();// 获取线程池状态int rs = runStateOf(c);// 线程池状态是否大于等于SHUTDOWN（状态不是RUNNING）if (rs >= SHUTDOWN &&// 线程池状态是SHUTDOWN，工作队列不为空，并且添加的任务是null// 此时就是在处理工作队列有任务，但是没有工作线程的情况，这个情况不能阻拦~~!(rs == SHUTDOWN && firstTask == null && !workQueue.isEmpty()))// 线程池状态为STOP，或者线程池状态为SHUTDOWN并且工作队列没任务// 直接告辞，不添加工作线程return false;for (;;) {// =====================判断工作线程个数==================================// 获取工作线程个数int wc = workerCountOf(c);// 判断线程个数是否超过最大限制if (wc >= CAPACITY ||// 核心线程，判断核心线程数// 非核心线程，判断最大线程数wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))// 代表超过限制了，直接告辞~return false;// 基于CAS，对ctl进行+1操作，if (compareAndIncrementWorkerCount(c))// 成功的，跳出外层for循环，走后续的添加线程逻辑break retry;// CAS失败，说明有并发问题// 重新获取ctlc = ctl.get();  // 查看线程池状态是否有变化if (runStateOf(c) != rs)// 状态发生变化，重新走外层for循环continue retry;// 如果状态没变化，重新走内层for循环，判断工作线程个数}}// =====================创建工作线程==================================// =====================启动工作线程==================================// 启动工作线程成功了咩~~boolean workerStarted = false;// 创建工作线程成功了咩~~boolean workerAdded = false;// Worker就是工作线程Worker w = null;try {// 工作线程是new出来的，任务也扔进去了。~~~w = new Worker(firstTask);// 拿到了创建好的工作线程的thread对象。final Thread t = w.thread;// 线程对象是不是空啊~~如果为空，直接告辞// 判断线程工厂是不是有问题~~~if (t != null) {// 加锁~因为操作HashSet以及修改成员变量的largestPoolSize，线程不安全，加锁就安全了。final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;mainLock.lock();try {// 再次获取线程池状态int rs = runStateOf(ctl.get());// 如果状态为RUNNING正常往下走// 如果状态为SHUTDOWN，并且传入的任务为空（工作队列有任务，但是没有工作线程的情况）if (rs < SHUTDOWN ||(rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {// 到这，状态没问题。// 如果线程已经启动了，告辞。// 判断线程工厂是不是有问题~~~if (t.isAlive()) throw new IllegalThreadStateException();// 工作线程扔HashSet里workers.add(w);// 记录工作线程的最大值。int s = workers.size();if (s > largestPoolSize)largestPoolSize = s;// 添加工作线程成功workerAdded = true;}} finally {// 释放锁mainLock.unlock();}// 工作添加成功了咩if (workerAdded) {// 成功了就启动t.start();// 启动工作线程成功workerStarted = true;}}}// 省略部分代码return workerStarted;
}

六、如何设置最优参数呢

这个先说一下，没有最合适，只有说是比较ok的说法。

1. 代码查看服务器的核心数

要合理配置线程数首先要知道公司服务器是几核的
代码查看服务器核数：

System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

2. 合理线程数配置之CPU密集型

CPU密集的意思是该任务需要大量的运算，而没有阻塞，CPU一直全速运行。
CPU密集任务只有在真正的多核CPU上才可能得到加速（通过多线程），而在单核CPU上，无论你开几个模拟的多线程该任务都不可能得到加速，因为CPU总的运算能力就那些。
CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量：
一般公式：CPU核数+1个线程的线程池

3. 合理线程数配置之IO密集型

IO包括：数据库交互，文件上传下载，网络传输等
方法一：
由于IO密集型任务线程并不是一直在执行任务，则应配置尽可能多的线程，如CPU核数*2
方法二：
IO密集型，即该任务需要大量的IO，即大量的阻塞。
在单线程上运IO密集型的任务会导致浪费大量的CPU运算能力浪费在等待。
所以在IO密集型任务中使用多线程可以大大的加速程序运行，即使在单核CPU上，这种加速主要就是利用了被浪费掉的阻塞时间。
IO密集型时，大部分线程都阻塞，故需要多配置线程数：
参考公式：CPU核数 /（1 - 阻系数）
比如8核CPU：8/(1 - 0．9)=80个线程数
阻塞系数在0.8~0.9之间