java 获取线程池名字 java线程池获取线程

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mob64ca140b466e 2024-06-25 14:51:17

文章标签 java 获取线程池名字线程池线程 java如何创建线程池 java 文章分类 Java 后端开发

使用线程池可以避免频繁地创建和销毁线程会带来显著的性能开销，线程池的管理通常依赖于特定的编程框架或库，其中ThreadPoolExecutor是Java中一个非常常用的线程池管理工具。以下是关于如何管理线程池的一些关键点，结合了参考文章中的相关信息：

1.ThreadPoolExecutor 介绍

定义：ThreadPoolExecutor是Java中用于管理线程池的一个类，它提供了任务管理、线程的调度和相关的钩子方法来控制线程池的状态。

方法：

execute()：用于提交任务到线程池执行，忽略任务执行结果。
submit()：用于提交任务到线程池执行，并可以获取任务执行结果。
shutdown()：关闭线程池，但会等待任务队列中的任务都执行完毕后再关闭。
shutdownNow()：直接关闭线程池，并将任务队列中的任务导出到一个列表中返回。

创建线程池的类是ThreadPoolExecutor，继承关系如下：

java 获取线程池名字 java线程池获取线程_线程

其中 ThreadPoolExecutor提供了4个有参构造方法：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             threadFactory, defaultHandler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), handler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    if (corePoolSize < 0 ||
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

2.ThreadPoolExecutor 参数

corePoolSize（必需）：核心线程数。即池中一直保持存活的线程数，即使这些线程处于空闲。但是将allowCoreThreadTimeOut参数设置为true后，核心线程处于空闲一段时间以上，也会被回收。
maximumPoolSize（必需）：池中允许的最大线程数。当核心线程全部繁忙且任务队列打满之后，线程池会临时追加线程，直到总线程数达到maximumPoolSize这个上限。
keepAliveTime（必需）：线程空闲超时时间。当非核心线程处于空闲状态的时间超过这个时间后，该线程将被回收。将allowCoreThreadTimeOut参数设置为true后，核心线程也会被回收。
unit（必需）：keepAliveTime参数的时间单位。有：TimeUnit.DAYS（天）、TimeUnit.HOURS（小时）、TimeUnit.MINUTES（分钟）、TimeUnit.SECONDS（秒）、TimeUnit.MILLISECONDS（毫秒）、TimeUnit.MICROSECONDS（微秒）、TimeUnit.NANOSECONDS（纳秒）
workQueue（必需）：任务队列，采用阻塞队列实现。当核心线程全部繁忙时，后续由execute方法提交的Runnable将存放在任务队列中，等待被线程处理。
threadFactory（可选）：线程工厂。指定线程池创建线程的方式。
handler（可选）：拒绝策略。当线程池中线程数达到maximumPoolSize且workQueue打满时，后续提交的任务将被拒绝，handler可以指定用什么方式拒绝任务。

3.拒绝策略

拒绝策略需要实现RejectedExecutionHandler接口，不过Executors框架已经为我们实现了4种拒绝策略：

AbortPolicy（默认）：丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。（下面会举例）
CallerRunsPolicy：直接运行这个任务的run方法，但并非是由线程池的线程处理，而是交由任务的调用线程处理。
DiscardPolicy：直接丢弃任务，不抛出任何异常。
DiscardOldestPolicy：将当前处于等待队列列头的等待任务强行取出，然后再试图将当前被拒绝的任务提交到线程池执行。

如何正常选用拒绝策略

如果任务允许失败，可以选择 DiscardPolicy 拒绝策略
如果不允许失败，则可以选择CallerRunsPolicy 拒绝策略，并适当调高等待队列。
如果并发量达到单机瓶颈，或是要求更高反应效率，就可以考虑使用MQ了

线程初始化：

默认情况下，创建线程池之后，线程池中是没有线程的，需要提交任务之后才会创建线程。

在实际中如果需要线程池创建之后立即创建线程，可以通过以下两个方法办到：

prestartCoreThread()：boolean prestartCoreThread()，初始化一个核心线程
prestartAllCoreThreads()：int prestartAllCoreThreads()，初始化所有核心线程，并返回初

始化的线程数
public boolean prestartCoreThread() {
    return addIfUnderCorePoolSize(null); //注意传进去的参数是null
}

public int prestartAllCoreThreads() {
    int n = 0;
    while (addIfUnderCorePoolSize(null))//注意传进去的参数是null
        ++n;
    return n;
}

线程池容量调整：

ThreadPoolExecutor提供了动态调整线程池容量大小的方法：

setCorePoolSize：设置核心池大小
setMaximumPoolSize：设置线程池最大能创建的线程数目大小

4.ThreadPoolExecutor中get方法

getActiveCount()：获取线程池正在执行任务的线程数量
getCorePoolSize()：获取线程池核心线程的大小 = corePoolSize
getMaximumPoolSize()：获取线程池最大线程数 = maximumPoolSize
getPoolSize(): 获取线程池中存活的线程数量（无论工作还是空闲）
getQueue().size()：获取队列中排队的线程数量（进来的线程）
getCompletedTaskCount()：获取执行完成的线程数（进来的线程）
getLargestPoolSize()：线程池中最大同时执行的线程数

5.线程池的执行顺序

创建一个

核心线程为：2，
最大线程为：3，
非核心线程空闲超过200毫秒回收，
队列长度为：2

的线程池。

public static void main(String[] args) {
            ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 200, TimeUnit.MILLISECONDS,
                    new ArrayBlockingQueue<Runnable>(2));
            for(int i=0;i<6;i++){
                MyTask myTask = new MyTask(i);
                executor.execute(myTask);
                System.out.println("线程池中线程数目："+executor.getPoolSize()+"，队列中等待执行的任务数目："+
                        executor.getQueue().size()+"，已执行完的任务数目："+executor.getCompletedTaskCount());
            }
            executor.shutdown();
        }

    static class MyTask implements Runnable {
        private int taskNum;
        public MyTask(int num) {
            this.taskNum = num;
        }
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("正在执行task "+taskNum);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("task "+taskNum+"执行完毕");
        }
    }

打印：

线程池中线程数目：1，队列中等待执行的任务数目：0，已执行完的任务数目：0
线程池中线程数目：2，队列中等待执行的任务数目：0，已执行完的任务数目：0
线程池中线程数目：2，队列中等待执行的任务数目：1，已执行完的任务数目：0
线程池中线程数目：2，队列中等待执行的任务数目：2，已执行完的任务数目：0
线程池中线程数目：3，队列中等待执行的任务数目：2，已执行完的任务数目：0
正在执行task 0
正在执行task 4
正在执行task 1
Exception in thread "main" java.util.concurrent.RejectedExecutionException: Task com.dataofx.employment.school.controller.ActivityController$MyTask@2280cdac rejected from java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@1517365b[Running, pool size = 3, active threads = 3, queued tasks = 2, completed tasks = 0]
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$AbortPolicy.rejectedExecution(ThreadPoolExecutor.java:2063)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.java:830)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1379)
	at com.dataofx.employment.school.controller.ActivityController.main(ActivityController.java:139)
task 0执行完毕
正在执行task 2
task 1执行完毕
正在执行task 3
task 4执行完毕
task 2执行完毕
task 3执行完毕

从控制台打印可以看出：线程池的执行顺序：

进来一个线程就开启一个核心线程
当核心线程占满后，进来的线程会放到等待队列中
当等待队列占满后，会放入到线程池的额外线程，直到达到最大线程数。
因为这里线程池能容纳的最大线程数 = 最大线程数(3) + 等待队列(2) = 5，但是这里做了6次循环，所以第六个线程进入线程池的时候被拒绝报错。

6.线程池的四种状态

RUNNING：当创建线程池后，初始时，线程池处于RUNNING状态；
SHUTDOWN：如果调用了shutdown()方法，则线程池处于SHUTDOWN状态，此时线程池不能够接受新的任务，它会等待所有任务执行完毕；
STOP：如果调用了shutdownNow()方法，则线程池处于STOP状态，此时线程池不能接受新的任务，并且会去尝试终止正在执行的任务，并且清空任务缓存队列，返回尚未执行的任务；
TERMINATED：当线程池处于SHUTDOWN或STOP状态，并且所有工作线程已经销毁，任务缓存队列已经清空或执行结束后，线程池被设置为TERMINATED状态。

7. 如何设置线程池参数

核心线程数
线程核心数的设置理论公式：
CPU密集型任务，需尽量压缩线程数，参考值设置为N(CPU) + 1；
IO密集型任务，参考值可以设置为2*N(CPU)；
示例：接口QPS为30，TP99为200ms，考虑系统抖动(QPS)
核心线程数：30 * 0.2 + 4（这个看各自系统的稳定性和网络波动）= 10
最大线程数 = 2 * 核心线程数

解释：
cpu 密集其实就是说这个请求进来之后一直在进行运算，计算量比较大，这时候为了避免cpu时间片切换线程执行,就根据cpu核心数 +1
密集型和上面的区别就是他需要不停的访问三方或者数据库,一定会引起cpu时间片切换,此时设置为 cpu 核心数的两倍
QPS:一个接口1秒内被请求多少次,TP99:所有请求的99%都成功了此时的平均响应时间,系统抖动：各系统的稳定性以及网络波动

上面这个只是个理论值，实际可以在功能实现后进行压测测试，确定接口响应。上线后监控系统2-3天

8. submit 和 execute 区别

在Java中，线程池（ThreadPoolExecutor）提供了多种方法来提交任务并执行。其中，submit()方法和execute()方法是两种常用的提交任务的方式，它们的区别如下：

返回值类型：submit()方法返回一个Future对象，而execute()方法没有返回值。
异常处理：submit()方法可以通过Future对象来获取任务的执行结果、取消任务或处理任务抛出的异常；而execute()方法无法获取任务的返回结果或处理任务的异常，只能通过设置UncaughtExceptionHandler来处理任务内部抛出的异常。
可接收任务类型：submit()方法可以接收Callable任务和Runnable任务，而execute()方法只能接收Runnable任务。

总结起来，主要区别在于submit()方法能够获取任务执行的结果，可以更方便地处理任务的返回值和异常；而execute()方法则更为简洁，适用于不需要获取返回值或处理异常的场景。

下面是一个示例代码，展示了submit()和execute()方法的使用：

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);

        // 使用submit()提交Callable任务
        Future<String> future = executorService.submit(new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                return "Callable Task Result";
            }
        });
        
        try {
            String result = future.get();
            System.out.println("Callable Task Result: " + result);
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 使用execute()提交Runnable任务
        executorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Runnable Task Executed");
            }
        });

        executorService.shutdown();
    }
}

在上述示例中，我们首先使用submit()方法提交一个Callable任务，并通过Future对象的get()方法获取任务的返回结果。

接着，我们使用execute()方法提交一个Runnable任务，由线程池执行任务。

最后，我们调用线程池的shutdown()方法来关闭线程池。

总之，submit()方法在执行任务时提供了更多的控制和灵活性，适用于需要获取任务执行结果或处理异常的场景。而execute()方法则更为简洁，主要用于不需要关心任务结果或处理异常的情况。

9. 线程池使用规范

参考：Java 线程池规范

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