线程池的创建工作机制

本文主要是介绍线程池的创建工作机制，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！

线程池的创建&&工作机制

- - 1、线程池的作用
  - 2、线程池的创建和使用
  - - 2.1自己写线程池:
    - 2.2使用Java提供的或者第三方提供的
    - - 2.2.1线程池的参数含义
      - 2.2.2线程池工作机制
      - 2.2.3线程池的参数如何设置
      - 2.2.4调试

1、线程池的作用

为什么需要线程池：

线程的管理比较复杂（比如什么时候新增线程、什么时候减少空闲线程）
任务存取比较复杂（什么时候接受任务、什么时候拒绝任务、保证多线程不抢到同一个任务）

线程池的作用：轻松管理线程、协调任务的执行过程

2、线程池的创建和使用

2.1自己写线程池:

线程池的实现是很麻烦的,有些大厂的面试题会要我们实现线程池,这个时候就可以根据线程池的作用来分析编写啦.(比如什么时候新增线程、什么时候减少空闲线程)

2.2使用Java提供的或者第三方提供的

不用自己写，如果是在Spring中，可以用ThreadPoolTaskExecutor配合Async注解来实现。（不太建议）
如果是在Java中，可以使用JUC并发编程包中的ThreadPoolExecutor来实现非常灵活地自定义线程池。

Java线程池有七大参数

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler
)

2.2.1线程池的参数含义

怎么确定线程池参数？结合实际情况（实际业务场景和系统资源）来测试调整，不断优化、
回归到该系统中，考虑该系统最脆弱的环节（系统的瓶颈）在哪里？
现有条件：比如AI生成能力的并发是允许4个任务同时去执行，AI能力允许20个任务排队

int corePoolSize（核心线程数）：正常情况下，系统应该能同时工作的线程数（随时就绪状态）
int maximumPoolSize（最大线程数）：极限情况下，线程池可容纳的最多线程
long keepAliveTime（空闲线程存活时间）：非核心线程在没有任务的情况下，过多久要删除，释放无用的资源
TimeUnit unit（空闲线程存活时间的单位）：分钟、秒
BlockingQueue workQueue（工作队列）：用于存放给线程执行的任务的队列，该队列应当设置长度，不能为无限队列，那样也会占用额外的资源
ThreadFactory threadFactory（线程工厂）：控制每个线程的生成、线程的属性（比如线程名）
RejectedExecutionHandler handler（拒绝策略）：任务队列满的时候，采取什么措施。抛异常？不抛异常？自定义策略？

资源隔离策略：比如重要的任务（VIP任务）一个队列，普通任务一个队列，保证这两个队列互不干扰

2.2.2线程池工作机制

这里有用例图解说版和流程图版的
用例图解说版：没那么直观，但也清晰，细节到位
流程图版：更清晰直观，当部分细节没有

推荐两个都看

用例图解说：

刚开始，没有任何的线程，也没有任何的任务：
在这里插入图片描述

来了一个任务，发现我们的员工还没有达到正式员工数（corePoolSize = 2），来一个员工直接处理这个任务
在这里插入图片描述

又来了一个任务，发现我们的员工还没有达到正式员工数（corePoolSize = 2），再来一个员工直接处理这个任务
在这里插入图片描述

又来了一个任务，但是我们正式员工数已经满了（当前线程数 = corePoolSize = 2），任务放到队列（最大长度 workQueue.size 是 2）里等待，而不是再加新员工。
在这里插入图片描述

又来了一个任务，但是我们的任务队列已经满了（当前线程数 > corePoolSize = 2，已有任务数 = 最大长度 workQueue.size = 2），新增线程（maximumPoolSize = 4）来处理新任务，而不是丢弃任务
在这里插入图片描述

已经到了任务 7，但是我们的任务队列已经满了、临时工也招满了（当前线程数 = maximumPoolSize = 4，已有任务数 = 最大长度 workQueue.size = 2），调用 RejectedExecutionHandler 拒绝策略来处理多余的任务。
在这里插入图片描述

如果当前线程数超过 corePoolSize（正式员工数），又没有新的任务给他，那么等 keepAliveTime 时间达到后，就可以把这个线程释放。

流程图：

2.2.3线程池的参数如何设置

现有条件：比如AI生成能力的并发是允许4个任务同时去执行，AI能力允许20个任务排队
int corePoolSize（核心线程数）：正常情况下，可以设置为2-4
int maximumPoolSize（最大线程数）：设置为极限情况<=4
long keepAliveTime（空闲线程存活时间）：一般为秒级或分钟级
TimeUnit unit（空闲线程存活时间的单位）：分钟、秒
BlockingQueue workQueue（工作队列）：结合实际情况去设置，可以设置为20
RejectedExecutionHandler handler（拒绝策略）：抛异常，标记数据库的任务状态为“任务满了已拒绝”

一般情况下，任务分为IO密集型和计算密集型两种
计算密集型：吃CPU，比如音视频处理、图像处理、数学计算等，一般设置corePoolSize为CPU核心数+1（空余线程），可以让每个线程都能利用好CPU的每个核，而且线程之间不用频繁切换
IO密集型：吃带宽/内存/硬盘等资源，corePoolSize可以设置大一些，一般为2n左右，但是建议以IO能力为主
例：导入百万数据到数据库属于IO密集型任务

2.2.4调试

自定义线程池：

@Configuration
public class ThreadPoolExecutorConfig {@Beanpublic ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor() {ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {private int count = 1;@Overridepublic Thread newThread(@NotNull Runnable r) {Thread thread = new Thread(r);thread.setName("线程" + count);count++;return thread;}};ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 100, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(4), threadFactory);return threadPoolExecutor;}

提交任务到线程池：

@GetMapping("/add")
public void add(String name) {CompletableFuture.runAsync(() -> {System.out.println("任务执行中：" + name + "，执行人：" + Thread.currentThread().getName());try {Thread.sleep(60000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},threadPoolExecutor);
}