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java多线程、线程池及Spring配置线程池详解

使用多线程,可以把一些大任务分解成多个小任务来执行,多个小任务之间互不影像,同时进行,这样,充分利用了cpu资源。

继承Thread类,重写run方法;

实现Runable接口,实现run方法;

创建:当new了一个线程,并没有调用start之前,线程处于创建状态;

就绪:当调用了start之后,线程处于就绪状态,这是,线程调度程序还没有设置执行当前线程;

运行:线程调度程序执行到线程时,当前线程从就绪状态转成运行状态,开始执行run方法里边的代码;

阻塞:线程在运行的时候,被暂停执行(通常等待某项资源就绪后在执行,sleep、wait可以导致线程阻塞),这是该线程处于阻塞状态;

死亡:当一个线程执行完run方法里边的代码或调用了stop方法后,该线程结束运行

当我们需要的并发执行线程数量很多时,且每个线程执行很短的时间就结束了,这样,我们频繁的创建、销毁线程就大大降低了工作效率(创建和销毁线程需要时间、资源)。

java中的线程池可以达到这样的效果:一个线程执行完任务之后,继续去执行下一个任务,不被销毁,这样线程利用率提高了。

说起java中的线程池,就想到java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor。ThreadPoolExecutor类是java线程池中的核心类。他的实现方式有四种:

通过ThreadPoolExecutor类的源码可以看出,ThreadPoolExecutor类继承AbstractExecutorService,提供四个构造方法,通过构造方法可以看出前面三个最终调了最后一个。

下面介绍下构造方法中的参数:

corePoolSize:线程池的大小。线程池创建之后不会立即去创建线程,而是等待线程的到来。当当前执行的线程数大于改值是,线程会加入到缓冲队列。

maximumPoolSize:线程池中创建的最大线程数;

keepAliveTime:空闲的线程多久时间后被销毁。默认情况下,改值在线程数大于corePoolSize时,对超出corePoolSize值得这些线程起作用。

unit:TimeUnit枚举类型的值,代表keepAliveTime时间单位,可以取下列值:

       TimeUnit.DAYS; //天

  TimeUnit.HOURS; //小时

  TimeUnit.MINUTES; //分钟

  TimeUnit.SECONDS; //秒

  TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒

  TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙

  TimeUnit.NANOSECONDS; //纳秒

workQueue:阻塞队列,用来存储等待执行的任务,决定了线程池的排队策略,有以下取值:

  ArrayBlockingQueue;

  LinkedBlockingQueue;

  SynchronousQueue;

threadFactory:线程工厂,是用来创建线程的。默认new Executors.DefaultThreadFactory();

handler:线程拒绝策略。当创建的线程超出maximumPoolSize,且缓冲队列已满时,新任务会拒绝,有以下取值:

  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:由调用线程处理该任务

       以下是具体的实现方式:

以下是ThreadPoolExecutor具体的继承结构:

这是一个抽象类,实现了ExecutorService接口,并实现了ExecutorService里边的方法。

下面看下ExecutorService接口的具体实现:

ExecutorService继承Executor接口,下面是Executor接口的具体实现:

Executor接口是顶层接口,只声明了一个execute方法,该方法是用来执行传递进来的任务的。

回过头来,咱么重新看ThreadPoolExecutor类,改类里边有以下两个重要的方法:

execute()方法是Executor中声明的方法,在ThreadPoolExecutor有了具体的实现,这个方法是ThreadPoolExecutor的核心方法,

通过这个方法可以向线程池提交一个任务,交由线程池去执行。

submit()方法是ExecutorService中声明的方法,在AbstractExecutorService中进行了实现,Executor中并没有对其进行重写。从实现中可以看出,submit方法最终也调用了execute方法,也是执行一个人去,但submit方法可以返回执行结果,利用Future来获取任务执行结果。

Spring中的线程池是由ThreadPoolTaskExecutor类来实现的。该类的实现原理最终也是调用了java中的ThreadPoolExecutor类中的一些方法。具体的实现读者可以自己去翻阅Spring的源码,这里笔者就不罗列了。我们看下ThreadPoolTaskExecutor的初化。

ThreadPoolTaskExecutor有两种常用的有两种初始化方式:xml配置,java代码初始化。

xml配置: 

看过上面的内容,读者应该很清楚上面的一些参数代表的意思了吧。笔者在这里不一一去解释了。

Java代码初始化:

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