Java中线程池大小浅析

线程，是调度CPU资源的最小单位，java中线程有多种生命状态，如下

• NEW：创建
• RUNNABLE：就绪
• BLOCKED：堵塞
• WAITING：等待
• TIMED_WAITING：超时等待
• TERMINATED：终止

线程池，是一种基于池化思想管理线程的工具，经常出现在多线程服务器中，如MySQl。
线程过多会带来额外的开销，包括线程的创建、销毁、调度，同时也降低了计算机的整体性能。线程池维护多个线程，等待监督管理者分配可并发执行的任务，一方面避免了处理任务时线程创建、销毁的开销，另一方面避免了线程数量膨胀导致的过分调度问题，保证了对内核的充分利用，好处如下

• 降低资源消耗：通过重复利用已创建的线程降低线程创建、消耗的开销；
• 提高响应速度：当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行；
• 提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配和监控；

可以通过ThreadPoolExecutor来创建一个线程池，构造方法如下

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) 
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• corePoolSize：当提交一个任务到线程池时，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的核心线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任务数大于线程池核心大小时就不再创建。如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads()方法，线程池会提前创建并启动所有核心线程；
• maximumPoolSize：线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了，并 且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是，如果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果；
• keepAliveTime：线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。如果任务很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大时间，提高线程的利用率；
• TimeUnit：可选的单位有天(DAYS)、小时(HOURS)、分钟 (MINUTES)、毫秒(MILLISECONDS)、微秒(MICROSECONDS，千分之一毫秒)和纳秒(NANOSECONDS，千分之一微秒)；
• BlockingQueue：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。可以选择以下几个阻塞队列。ArrayBlockingQueue，一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按FIFO(先进先出)原 则对元素进行排序。LinkedBlockingQueue，一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按FIFO排序元素，吞吐量通 常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。SynchronousQueue，一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于Linked-BlockingQueue，静态工 厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。PriorityBlockingQueue，一个具有优先级的无限阻塞队列。
• ThreadFactory：用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字；
• RejectedExecutionHandler：当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状 态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。线程池框架提供了以下4种策略，AbortPolicy，直接抛出异常；CallerRunsPolicy，只用调用者所在线程来运行任务；DiscardOldestPolicy，丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务；DiscardPolicy，不处理，丢弃掉。
  当然，也可以根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。如记录日志或持久化存储不能处理的任务。

实例

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                2, 4, 0, TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(10),
                new ThreadFactory() {
                    int i = 0;
                    @Override
                    public Thread newThread(Runnable r) {
                        Thread thread = new Thread(r);
                        thread.setName("pool-test-" + i++);
                        return thread;
                    }
                },
                // CallerRunsPolicy 如果当前线程池没有关闭会调用当前提交任务的线程参与执行
                //new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
                // 丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务
                new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
        );

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + this.toString());
                }
            });
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        threadPoolExecutor.shutdown();
        while (true) {
            if (threadPoolExecutor.isTerminated()) {
                System.out.println("所有的子线程都结束了！");
                break;
            }
            Thread.sleep(100);
        }
    }
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核心为2，最大为4，堵塞队列为10，最开始执行2个线程，然后堵塞队列达到10个后，再执行2个线程，共4个线程执行，一个线程执行完成，堵塞队列里的线程获取线程资源执行，1个请求再进入堵塞队列；每1秒发起一个请求，10秒完成一个，则10秒发起10个请求，完成了1个，20秒发起20个请求，完成了2个，线程为4，队列为10，则丢弃了4个请求。

线程数设置参考

• CPU密集型：CPU核数 + 1
• IO密集型：CPU核数 * 2

可以采用线程池充分利用CPU核数，并控制线程的请求次数，若请求快，响应慢，则可以通过拒绝策略丢弃请求，避免请求堆积过大，造成服务崩溃。

继续深入理解线程池的应用，加油吧，少年。