執行緒池
執行緒池的定義
執行緒池其實是一種多執行緒的形式，處理程序中可以將任務添加到佇列中，然后創建執行緒后自動啟動這些任務，
為什么使用執行緒池
使用執行緒池最大的原因就是可以根據系統的需求靈活控制執行緒的數量，且可以對所有執行緒進行統一的管理和控制，從而提高系統運行的效率，降低系統的運行壓力，
使用執行緒池有哪些優勢
- 執行緒和任務分離，提升執行緒的重用性；
- 控制執行緒并發數量，降低服務器壓力，統一管理所有執行緒；
- 提升系統的回應速度，使用執行緒池節省了創建執行緒和銷毀執行緒所用的時間，
執行緒池使用場景
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商品秒殺
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購票
只要有并發的地方，都可以使用執行緒池，
Java內置執行緒池原理剖析
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, // 核心執行緒數量
int maximumPoolSize, // 最大執行緒數量
long keepAliveTime, // 最大空閑時間
TimeUnit unit, // 時間單位
BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任務佇列
ThreadFactory threadFactory, // 執行緒工廠
RejectedExecutionHandler handler // 飽和處理機制
) {……}
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corePoolSize(核心執行緒數)
核心執行緒數需要根據任務的處理時間和每秒產生的任務數量來確定，可以按照8020原則設計，80%的情況用核心執行緒數處理，20%的情況用最大執行緒數處理，
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workQueue(任務佇列)
一般設計為（核心執行緒數 /單個任務執行時間）* 2
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maximumPoolSize(最大執行緒數)
根據每秒產生的最大任務數決定，最大執行緒數 = （最大任務數 - 任務佇列長度）* 單個任務執行時間，
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keepAliveTime(最大空閑時間)
沒有固定值，
Java內置執行緒池--ExecutorService
獲取執行緒池物件ExecutorService
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每提交一個任務就創建一個執行緒
static ExecutorService newCachedThreadPool()創建一個默認的執行緒池物件，里面的執行緒可重用，且在第一次使用時才創建，
static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactorythreadFactory)執行緒池中所有的執行緒都使用ThreadFactory來創建，這樣的執行緒無需手動啟動，自動執行，
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創建固定數量的執行緒池
static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)創建一個可重用固定執行緒數的執行緒池
static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory)創建一個可重用固定執行緒數的執行緒池且執行緒池中的所有執行緒都使用ThreadFactory來創建
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整個執行緒池只有一個執行緒，任務需要排隊來進行處理
static ExecutorService newSingleThreadExecutor()創建一個使用單個worker執行緒的Executor，以無界佇列方式運行該執行緒
static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory)創建一個使用單個 worker 執行緒的 Executor，且執行緒池中的所有執行緒都使用ThreadFactory來創建
ExecutorService執行緒物件的方法
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void shutdown()啟動一次順序關閉，執行以前提交的任務，但不接受新任務
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List<Runnable> shutdownNow()停止所有正在執行的執行緒，暫停處理正在等待的任務，并回傳等待執行的任務串列
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<T> Future<T> submit(Callable<T> task)執行帶回傳值的任務，回傳一個Future物件
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Future<?> submit(Runnable task)執行Runnable任務，并回傳一個表示該任務的Future
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<T> Future<T> submit(Runnable task, T result)執行Runnable任務，并回傳一個表示該任務的Future
Java內置執行緒池--ScheduledExecutorService
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獲取執行緒池物件ScheduledExecutorService
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static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)創建一個可重用固定執行緒數的執行緒池且允許延遲執行或定期執行任務
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static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory)創建一個可重用固定執行緒數的執行緒池且執行緒池中的所有執行緒都使用ThreadFactory來創建,且允許延遲運行或定期執行任務
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static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor()創建一個單執行緒執行程式，它允許在給定延遲后執行或者定期地執行
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static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory)使用ThreadFactory來創建一個單執行緒執行程式，它允許在給定延遲后執行或者定期地執行
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ScheduledExecutorService執行緒物件的方法：
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實作Callable介面的任務，只有延遲
<V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable, long delay, TimeUnit unit)延遲時間單位是unit，delay的時間后執行callable
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實作Runnable介面的任務，只有延遲
ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)延遲時間單位是unit，delay的時間后執行command
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任務的作業時間算在延遲時間里面，延遲+重復執行
ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay, long period,TimeUnit unit)創建并執行一個在給定初始延遲時間后啟用的定期任務，在每一次執行開始和下一次執行開始之間都存在給定的延遲，
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任務的作業時間不算在延遲時間里面，延遲+重復執行
ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,long initialDelay,long delay, TimeUnit unit)創建并執行一個在給定初始延遲時間后啟用的定期任務，在每一次執行終止和下一次執行開始之間都存在給定的延遲，
-
Java內置執行緒池-異步計算結果(Future)
Future 的常用方法如下:
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boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)試圖取消對此任務的執行 -
V get()等待計算完成，然后獲取其結果 -
V get(long timeout, TimeUnit unit)最多等待給定的時間之后獲取其結果，給定時間內獲取不到結果拋出例外 -
boolean isCancelled()如果在任務正常完成前將其取消，則回傳 true -
boolean isDone()如果任務已完成，則回傳 true一般使任務類實作Callable介面，因為實作Runnable介面重寫的run()方法沒有回傳值，而Callable介面的call()方法可以指定回傳值，其回傳值可以使用執行緒池物件的Future submit(Callable task)方法的回傳值Future的get()方法得到，還可以對任務進行取消和是否完成等操作
案例
秒殺商品，20個人秒殺10個商品，要求10個秒殺成功，10個秒殺失敗，使用執行緒池，注意執行緒安全問題
public class MyTest {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor executor =
new ThreadPoolExecutor(3, 5, 1, TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingDeque<>(15));
for (int i = 1; i <= 20; i++) {
MyTask task = new MyTask("客戶" + i);
executor.submit(task);
}
executor.shutdown();
}
}
class MyTask implements Runnable {
private static int id = 10;
private String userName;
public MyTask(String userName) {
this.userName = userName;
}
@Override
public void run() {
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(userName + "正在使用" + name + "參與秒殺任務");
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (MyTask.class) {
if (id > 0) {
System.out.println(userName + "使用" + name + "秒殺：" + id-- + "號商品成功");
} else {
System.out.println(userName + "使用" + name + "秒殺失敗");
}
}
}
}
客戶3正在使用pool-1-thread-3參與秒殺任務
客戶2正在使用pool-1-thread-2參與秒殺任務
客戶1正在使用pool-1-thread-1參與秒殺任務
客戶19正在使用pool-1-thread-4參與秒殺任務
客戶20正在使用pool-1-thread-5參與秒殺任務
客戶1使用pool-1-thread-1秒殺：10號商品成功
客戶3使用pool-1-thread-3秒殺：9號商品成功
客戶2使用pool-1-thread-2秒殺：8號商品成功
客戶4正在使用pool-1-thread-3參與秒殺任務
客戶20使用pool-1-thread-5秒殺：7號商品成功
客戶5正在使用pool-1-thread-5參與秒殺任務
客戶19使用pool-1-thread-4秒殺：6號商品成功
客戶6正在使用pool-1-thread-2參與秒殺任務
客戶8正在使用pool-1-thread-4參與秒殺任務
客戶7正在使用pool-1-thread-1參與秒殺任務
客戶5使用pool-1-thread-5秒殺：5號商品成功
客戶4使用pool-1-thread-3秒殺：4號商品成功
客戶10正在使用pool-1-thread-3參與秒殺任務
客戶7使用pool-1-thread-1秒殺：3號商品成功
客戶8使用pool-1-thread-4秒殺：2號商品成功
客戶9正在使用pool-1-thread-5參與秒殺任務
客戶12正在使用pool-1-thread-4參與秒殺任務
客戶6使用pool-1-thread-2秒殺：1號商品成功
客戶11正在使用pool-1-thread-1參與秒殺任務
客戶13正在使用pool-1-thread-2參與秒殺任務
客戶10使用pool-1-thread-3秒殺失敗
客戶14正在使用pool-1-thread-3參與秒殺任務
客戶9使用pool-1-thread-5秒殺失敗
客戶15正在使用pool-1-thread-5參與秒殺任務
客戶12使用pool-1-thread-4秒殺失敗
客戶16正在使用pool-1-thread-4參與秒殺任務
客戶13使用pool-1-thread-2秒殺失敗
客戶11使用pool-1-thread-1秒殺失敗
客戶17正在使用pool-1-thread-2參與秒殺任務
客戶18正在使用pool-1-thread-1參與秒殺任務
客戶15使用pool-1-thread-5秒殺失敗
客戶18使用pool-1-thread-1秒殺失敗
客戶16使用pool-1-thread-4秒殺失敗
客戶17使用pool-1-thread-2秒殺失敗
客戶14使用pool-1-thread-3秒殺失敗
總結
- 利用Executors工廠類的靜態方法，創建執行緒池物件
- 撰寫Runnable或Callable實作類的實體物件
- 利用ExecutorService的submit方法或ScheduledExecutorService的submit方法提交并執行執行緒任務
- 如果有執行結果，則處理異步執行結果(Future)
- 呼叫shutdown()方法，關閉執行緒池
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