java 线程池常识汇总.

线程池参数含意

  • int corePoolSize

外围线程数,也即失常状况工作线程数

  • int maximumPoolSize,

最大线程数

  • long keepAliveTime,

须要联合阻塞队列来了解:假如阻塞队列的长度是3,外围数是2,最大线程数是5. 运行时是这样的:大于外围数时,会放到阻塞队列外面排队,如果队列满了才会启用新的工作线程,直到达到最大线程数
当达到最大线程数时,如果此时submit到线程池的工作变慢了,外围线程可能应答工作的话,这时线程池会动静缩小工作线程数到外围线程数。这里的keepAliveTime 就是指 除外围线程以外的那几个线程的闲暇工夫。如果大于这个参数所指定的,线程池则会回收这些线程

  • TimeUnit unit,

第三个参数的单位

  • BlockingQueue<Runnable> workQueue,

比外围线程数多进去的线程会进入阻塞队列排队。别用 Executors.newFixedThreadPool 办法结构, 默认指定的阻塞队列(LinkedBlockingQueue)大小是Integer.MAX_VALUE,需显示指定

  • ThreadFactory threadFactory,

用默认的就行,有需要的话辨别下线程名字

  • RejectedExecutionHandler handler

回绝策略:

AbortPolicy(默认): 间接抛异样
DiscardPolicy: 随机抛弃
DiscardOldestPolicy: 抛弃最老的线程
CallerRunsPolicy:将执行权回退给调用者线程。

源码剖析

  • 准备常识(位运算)
  1. 原码(带符号位): 最高位为符号位, 正数为1,负数为0
  2. 反码: 原码除符号位,其余位取反.
  3. 补码(次要用于示意正数): 带符号的正数反码 + 1, 次要为了打消-0,只有正数才用补码示意. refer: https://www.zhihu.com/questio...
  • 线程状态如何保留

线程池中,用前三位代表运行状态,用后29位代表工作线程数.

  // 29   private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;  //1(原码示意)左移29位 + (-1)的补码 (32位1), 前三位都为0, 后29位为1   private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;  //即取后29位  private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }  //CAPACITY 取反即前三位是1, 后29位是0, 故任何数与 ~CAPACITY 做与运算都只保留前3位.   private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }
  • 工作治理

submit 提交工作后的执行逻辑

        int c = ctl.get();        //获取后29位线程数,还没超过外围数, 则addWorker 更新线程数(ctl的后29位)        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {            if (addWorker(command, true))                return;            c = ctl.get();        }        //大于core线程数的话从新获取状态,线程池还在运行的话,则将工作放入阻塞队列        if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {            int recheck = ctl.get();            //线程池不在运行了的话,间接回绝            if (! isRunning(recheck) && remove(command))                reject(command);            else if (workerCountOf(recheck) == 0)                //第一个线程为空,立刻执行,见Worker类办法                addWorker(null, false);        }        //调用 addWorker 办法,更新ctl 运行线程数         else if (!addWorker(command, false))            reject(command);
  • Worker 线程治理

为了管理工作线程的生命周期, 设计了worker 线程. 值得说一下的是Worker线程是一个AQS, 运行之前会上锁.运行完结之后会解锁
依赖于这一点,再想要中断这些idle线程的时候,能够通过是否可能上锁胜利来判断工作线程是否正在运行.如果中断操作能上锁胜利,则代表
线程没有再运行,这时就能够调用Worker线程的interrupt 办法中断线程,并且在hashSet里remove掉worker线程援用.期待jvm回收

  final void runWorker(Worker w) {        Thread wt = Thread.currentThread();        Runnable task = w.firstTask;        w.firstTask = null;        w.unlock(); // allow interrupts        boolean completedAbruptly = true;        try {            //getTask 从阻塞队列里阻塞拿到runnable, 而后运行             while (task != null || (task = getTask()) != null) {                //                w.lock();                // If pool is stopping, ensure thread is interrupted;                // if not, ensure thread is not interrupted.  This                // requires a recheck in second case to deal with                // shutdownNow race while clearing interrupt                if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||                     (Thread.interrupted() &&                      runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&                    !wt.isInterrupted())                    wt.interrupt();                try {                    beforeExecute(wt, task);                    Throwable thrown = null;                    try {                        //执行队列工作.                         task.run();                    } catch (RuntimeException x) {                        thrown = x; throw x;                    } catch (Error x) {                        thrown = x; throw x;                    } catch (Throwable x) {                        thrown = x; throw new Error(x);                    } finally {                        afterExecute(task, thrown);                    }                } finally {                    task = null;                    w.completedTasks++;                    w.unlock();                }            }            completedAbruptly = false;        } finally {            //如果 阻塞队列外面 工作为空, 则执行回收逻辑            //所有的worker 线程援用会保留在一个hashSet外面,            processWorkerExit(w, completedAbruptly);        }    }    //中断闲暇线程    private void interruptIdleWorkers(boolean onlyOne) {        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;        mainLock.lock();        try {            for (Worker w : workers) {                Thread t = w.thread;                //如果工作线程没有中断,并且上锁胜利,那么就执行中断操作                 if (!t.isInterrupted() && w.tryLock()) {                    try {                        t.interrupt();                    } catch (SecurityException ignore) {                    } finally {                        w.unlock();                    }                }                if (onlyOne)                    break;            }        } finally {            mainLock.unlock();        }    }

其余

  • 线程池配多少个好

从教训上讲须要辨别是cpu密集型还是io密集型。 cpu密集型的话,为了防止上下文切换,数量不宜过多,个别为cpu核数 + 1 ;
如果是io密集型的话,能够多点,须要大抵明确 io型工作耗时和cpu密集型工作耗时的比例.

  • 死锁编码和定位

jstack 排查

  • ExecutorService.submit(Runnable task, T result) 应该这样用

result 作为子线程和主线程沟通的桥梁,作为结构参数传入 task中. 子线程能够操作result对象.