高安市帮助做公司网站,蝉知使用WordPress模板,开发网站心得,网站常用英文字体线程池 详解 1. 线程池是什么2. 标准库中的线程池3. 实现线程池4. 面试题 1. 线程池是什么
虽然线程的创建和销毁的开销比较小, 但还是有的, 如果频繁的创建和销毁线程, 开销还是比较大的.解决: 线程池或者协程, 本文主讲线程池.
线程池: 把线程提前创建好, 放到池子里, 后面… 线程池 详解 1. 线程池是什么2. 标准库中的线程池3. 实现线程池4. 面试题 1. 线程池是什么
虽然线程的创建和销毁的开销比较小, 但还是有的, 如果频繁的创建和销毁线程, 开销还是比较大的.解决: 线程池或者协程, 本文主讲线程池.
线程池: 把线程提前创建好, 放到池子里, 后面需要用到线程直接从池子里面取, 不必从系统申请,
线程用完, 不是还给系统, 而是放到池子里面, 必备下次使用, 这样就减去了频繁创建销毁线程的开销.举个栗子:
一家快递店店里没有雇人而是每次有业务来了就现场找一名同学过来把快递送了然后解雇同学。这个类比我们平时来一个任务起一个线程进行处理的模式。很快老板发现问题来了每次招聘 解雇同学的成本还是非常高的。老板还是很善于变通的于是决定最多雇10个人, 并且雇了 10 个人之后不再解雇, 当一个任务来时, 老板就看如果还没有雇到 10 个(就算已经雇的人是闲着的, 只要没雇到 10 个就会雇新人), 就雇 1 个人去送快递, 否则只是把业务放到一个本本上等这 10 个快递人员有空闲的时候去处理。
这个就是我们要带出的线程池的模式。 线程池最大的好处就是减少每次启动、销毁线程的损耗。
为什么线程放到池子里面就比从系统申请释放更快 ? 这就涉及到操作系统的用户态与内核态:
自己写的代码运行在用户态, 有些代码需要通过调用操作系统的 API, 进一步的逻辑会在内核中执行. 比如 System.out.println, 本质上需要经过 write 系统调用进入到内核中, 在内核里面会执行一些逻辑, 在内核中运行的代码称为 “内核态” 运行的代码.
创建线程本身需要内核的支持, 创建线程本身就是在操作系统内核中创建 PCB, 调用 Thread.start 也要进入内核态运行.
而把创建好的线程放到 “池子里”, 由于 “池子” 是用户态实现的, 放到池子里/从池子里取这个过程不需要涉及到内核态, 用纯粹的用户代码就能完成, 一般认为纯用户态的操作效率比经过内核态处理的操作效率更高. 为什么 ? 不是说内核处理的效率一定真的低, 而是说代码进入内核态之后运行就不可控了, 你不知道此时内核背负了多少任务, 内核什么时候执行我们的任务, 什么时候运行完就不知道了, 有时快有时慢, 所以是不可控的.
2. 标准库中的线程池
ThreadPoolExecutor 构造方法: public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueueRunnable workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {corePoolSize: 核心线程数 (正式员工数量)maximumPoolSize: 最大线程数 (正式员工 临时工数量)keepAliveTime: 闲置的线程数超过corePoolSize时, 临时工多长时间后被销毁unit: 时间的单位 (s, ms, us)workQueue: 任务队列, 通过 submit 方法将任务放到任务队列中threadFactory: 线程工厂, 线程是怎么创建出来的handler: 拒绝策略, 任务队列满了怎么办? 1. 忽略最新任务 2. 阻塞等待 3. 丢弃最老的任务 4. 抛异常…
Executors 标准库中简化版本的线程池, 本质是针对 ThreadPoolExecutor 进行封装, 还提供一些默认参数.
使用 Executors.newFixedThreadPool(10) 能创建出固定包含 10 个线程的线程池.返回值类型为 ExecutorService通过 ExecutorService.submit 可以注册一个任务到线程池中. ExecutorService pool Executors.newFixedThreadPool(10);pool.submit(new Runnable() {Overridepublic void run() {System.out.println(hello);}});Executors 创建线程池的几种方式:
newFixedThreadPool: 创建固定线程数的线程池newCachedThreadPool: 创建线程数目动态增长的线程池.newSingleThreadExecutor: 创建只包含单个线程的线程池.newScheduledThreadPool: 设定 延迟时间后执行命令或者定期执行命令. 是进阶版的 Timer.newSingleThreadScheduledExecutor: 创建一个单个线程带有定时器的线程池.newWorkStealingPool: 创建一个任务抢占式的线程池.每个线程都有自己的任务队列, 当把自己的任务全执行完了, 就去其他线程的任务队列中 “窃取” 任务进行执行.(在日常生活中的话就是指帮助别人干一些工作)
所以加上 ThreadPoolExecutor 共有 7 种创建线程池的方法
3. 实现线程池
核心操作为 submit, 将任务加入线程池中使用 Worker 类描述一个工作线程. 使用 Runnable 描述一个任务.使用一个 BlockingQueue 组织所有的任务每个 worker 线程要做的事情: 不停的从 BlockingQueue 中取任务并执行.指定一下线程池中的最大线程数 maxWorkerCount; 当当前线程数超过这个最大值时, 就不再新增线程了.
class MyThreadPool {//任务直接用Runnable,不用另外创建类了//用阻塞队列来组织任务private BlockingQueueRunnable queuenew LinkedBlockingQueue();//用来描述线程的类static class Worker extends Thread{private BlockingQueueRunnable queuenull;//利用构造方法获取任务队列public Worker(BlockingQueueRunnable queue){this.queuequeue;}Overridepublic void run() {while(true){try {//如果队列为空则阻塞Runnable runnablequeue.take();runnable.run();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}}}//用数组来当作池存储线程ListThread listnew ArrayList();//构造方法中创建若干线程放到线程池中public MyThreadPool(int n){for(int i0;in;i){Worker workernew Worker(this.queue);//注意不要忘记startworker.start();//加入线程池中list.add(worker);}}//提交任务public void submit(Runnable runnable) {try {this.queue.put(runnable);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}public static void main(String[] args) {MyThreadPool poolnew MyThreadPool(10);for(int i 1;i 100;i){int n i;//submit了100次,相当于100个任务进入了任务队列,每个线程分一些,很快就执行完了pool.submit(new Runnable() {Overridepublic void run() {System.out.println(myThreadPool: n);}});}}
}4. 面试题
有一个程序, 这个程序需要并发的完成一些任务, 如果使用线程池的话, 线程池中的线程数设置为多少合适 ?
回答:
我们要通过性能测试, 才能找到合适的值.例如写一个服务器程序, 服务器通过线程池处理用户请求, 就可以针对这个服务器进行性能测试, 比如构造一些请求发送给服务器, 要进行性能测试的话, 请求就要构造很多, 比如 每秒发送 500/1000/2000 个, 可以根据实际业务场景构造一个合适的值然后根据线程池中不同的线程数, 观察任务的处理速度, 程序持有的 CPU 占有率, 一般线程数越多, 执行速度越快, 但是 CPU 占有率越高, 需要找到一个程序速度能接收且 CPU 占有率也合理的平衡点.
为什么不让 CPU 占有率 过高 ?
对于线上服务器, 一定要留有一定的冗余以便随时应对可能的突发情况, 例如请求暴涨, 若本身就把 CPU 快占完了, 这是突然来了一波请求高峰,此时服务器可能直接就挂了.
总结: 自己实现线程池
能够描述任务 (Runnable)能够组织任务 (BlockingQueue)能够描述工作线程组织线程线程从任务队列中取任务执行
