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怎么優化Java線程池

發布時間：2023-05-12 11:37:41 來源：億速云 閱讀：83 作者：iii 欄目：編程語言

今天小編給大家分享一下怎么優化Java線程池的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

升級版線程池的優化

1：新增了4種拒絕策略。分別為：MyAbortPolicy、MyDiscardPolicy、MyDiscardOldestPolicy、MyCallerRunsPolicy

2：對線程池MyThreadPoolExecutor的構造方法進行優化，增加了參數校驗，防止亂傳參數現象。

3：這是最重要的一個優化。

  • 移除線程池的線程預熱功能。因為線程預熱會極大的耗費內存，當我們不用線程池時也會一直在運行狀態。

  • 換來的是在調用execute方法添加任務時通過檢查workers線程集合目前的大小與corePoolSize的值去比較，再通過new MyWorker()去創建添加線程到線程池，這樣好處就是當我們創建線程池如果不使用的話則對當前內存沒有一點影響，當使用了才會創建線程并放入線程池中進行復用。

線程池構造器
public MyThreadPoolExecutor(){
        this(5,new ArrayBlockingQueue<>(10), Executors.defaultThreadFactory(),defaultHandle);
    }
    public MyThreadPoolExecutor(int corePoolSize, BlockingQueue<Runnable> waitingQueue,ThreadFactory threadFactory) {
        this(corePoolSize,waitingQueue,threadFactory,defaultHandle);
    }
    public MyThreadPoolExecutor(int corePoolSize, BlockingQueue<Runnable> waitingQueue,ThreadFactory threadFactory,MyRejectedExecutionHandle handle) {
        this.workers=new HashSet<>(corePoolSize);
        if(corePoolSize>=0&&waitingQueue!=null&&threadFactory!=null&&handle!=null){
            this.corePoolSize=corePoolSize;
            this.waitingQueue=waitingQueue;
            this.threadFactory=threadFactory;
            this.handle=handle;
        }else {
            throw new NullPointerException("線程池參數不合法");
        }
    }
線程池拒絕策略

策略接口：MyRejectedExecutionHandle

package com.springframework.concurrent;

/**
 * 自定義拒絕策略
 * @author 游政杰
 */
public interface MyRejectedExecutionHandle {

    void rejectedExecution(Runnable runnable,MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor);

}

策略內部實現類

/**
     * 實現自定義拒絕策略
     */
    //拋異常策略（默認）
    public static class MyAbortPolicy implements MyRejectedExecutionHandle{
        public MyAbortPolicy(){

        }
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable r, MyThreadPoolExecutor t) {
            throw new MyRejectedExecutionException("任務-> "+r.toString()+"被線程池-> "+t.toString()+" 拒絕");
        }
    }
    //默默丟棄策略
    public static class MyDiscardPolicy implements MyRejectedExecutionHandle{

        public MyDiscardPolicy() {
        }
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable runnable, MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) {

        }
    }
    //丟棄掉最老的任務策略
    public static class MyDiscardOldestPolicy implements MyRejectedExecutionHandle{
        public MyDiscardOldestPolicy() {
        }
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable runnable, MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) {
            if(!threadPoolExecutor.isShutdown()){ //如果線程池沒被關閉
                threadPoolExecutor.getWaitingQueue().poll();//丟掉最老的任務，此時就有位置當新任務了
                threadPoolExecutor.execute(runnable); //把新任務加入到隊列中
            }
        }
    }
    //由調用者調用策略
    public static class MyCallerRunsPolicy implements MyRejectedExecutionHandle{
        public MyCallerRunsPolicy(){

        }
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable runnable, MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) {
            if(!threadPoolExecutor.isShutdown()){//判斷線程池是否被關閉
                runnable.run();
            }
        }
    }

封裝拒絕方法

protected final void reject(Runnable runnable){
        this.handle.rejectedExecution(runnable, this);
    }

    protected final void reject(Runnable runnable,MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor){
        this.handle.rejectedExecution(runnable, threadPoolExecutor);
    }
execute方法
@Override
    public boolean execute(Runnable runnable)
    {
        if (!this.waitingQueue.offer(runnable)) {
            this.reject(runnable);
            return false;
        }
        else {
            if(this.workers!=null&&this.workers.size()<corePoolSize){//這種情況才能添加線程
                MyWorker worker = new MyWorker(); //通過構造方法添加線程
            }
            return true;
        }
    }

可以看出只有當往線程池放任務時才會創建線程對象。

手寫線程池源碼

MyExecutorService
package com.springframework.concurrent;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/**
 * 自定義線程池業務接口
 * @author 游政杰
 */
public interface MyExecutorService {

    boolean execute(Runnable runnable);

    void shutdown();

    void shutdownNow();

    boolean isShutdown();

    BlockingQueue<Runnable> getWaitingQueue();

}
MyRejectedExecutionException
package com.springframework.concurrent;

/**
 * 自定義拒絕異常
 */
public class MyRejectedExecutionException extends RuntimeException {

    public MyRejectedExecutionException() {
    }
    public MyRejectedExecutionException(String message) {
        super(message);
    }

    public MyRejectedExecutionException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }

    public MyRejectedExecutionException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }

}
MyRejectedExecutionHandle
package com.springframework.concurrent;

/**
 * 自定義拒絕策略
 * @author 游政杰
 */
public interface MyRejectedExecutionHandle {

    void rejectedExecution(Runnable runnable,MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor);

}
核心類MyThreadPoolExecutor
package com.springframework.concurrent;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * 純手擼線程池框架
 * @author 游政杰
 */
public class MyThreadPoolExecutor implements MyExecutorService{

    private static final AtomicInteger taskcount=new AtomicInteger(0);//執行任務次數
    private static final AtomicInteger threadNumber=new AtomicInteger(0); //線程編號
    private static volatile int corePoolSize; //核心線程數
    private final HashSet<MyWorker> workers; //工作線程
    private final BlockingQueue<Runnable> waitingQueue; //等待隊列
    private static final String THREADPOOL_NAME="MyThread-Pool-";//線程名稱
    private volatile boolean isRunning=true; //是否運行
    private volatile boolean STOPNOW=false; //是否立刻停止
    private volatile ThreadFactory threadFactory; //線程工廠
    private static final MyRejectedExecutionHandle defaultHandle=new MyThreadPoolExecutor.MyAbortPolicy();//默認拒絕策略
    private volatile MyRejectedExecutionHandle handle; //拒絕紫略

    public MyThreadPoolExecutor(){
        this(5,new ArrayBlockingQueue<>(10), Executors.defaultThreadFactory(),defaultHandle);
    }
    public MyThreadPoolExecutor(int corePoolSize, BlockingQueue<Runnable> waitingQueue,ThreadFactory threadFactory) {
        this(corePoolSize,waitingQueue,threadFactory,defaultHandle);
    }
    public MyThreadPoolExecutor(int corePoolSize, BlockingQueue<Runnable> waitingQueue,ThreadFactory threadFactory,MyRejectedExecutionHandle handle) {
        this.workers=new HashSet<>(corePoolSize);
        if(corePoolSize>=0&&waitingQueue!=null&&threadFactory!=null&&handle!=null){
            this.corePoolSize=corePoolSize;
            this.waitingQueue=waitingQueue;
            this.threadFactory=threadFactory;
            this.handle=handle;
        }else {
            throw new NullPointerException("線程池參數不合法");
        }
    }
    /**
     * 實現自定義拒絕策略
     */
    //拋異常策略（默認）
    public static class MyAbortPolicy implements MyRejectedExecutionHandle{
        public MyAbortPolicy(){

        }
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable r, MyThreadPoolExecutor t) {
            throw new MyRejectedExecutionException("任務-> "+r.toString()+"被線程池-> "+t.toString()+" 拒絕");
        }
    }
    //默默丟棄策略
    public static class MyDiscardPolicy implements MyRejectedExecutionHandle{

        public MyDiscardPolicy() {
        }
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable runnable, MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) {

        }
    }
    //丟棄掉最老的任務策略
    public static class MyDiscardOldestPolicy implements MyRejectedExecutionHandle{
        public MyDiscardOldestPolicy() {
        }
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable runnable, MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) {
            if(!threadPoolExecutor.isShutdown()){ //如果線程池沒被關閉
                threadPoolExecutor.getWaitingQueue().poll();//丟掉最老的任務，此時就有位置當新任務了
                threadPoolExecutor.execute(runnable); //把新任務加入到隊列中
            }
        }
    }
    //由調用者調用策略
    public static class MyCallerRunsPolicy implements MyRejectedExecutionHandle{
        public MyCallerRunsPolicy(){

        }
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable runnable, MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) {
            if(!threadPoolExecutor.isShutdown()){//判斷線程池是否被關閉
                runnable.run();
            }
        }
    }
    //call拒絕方法
    protected final void reject(Runnable runnable){
        this.handle.rejectedExecution(runnable, this);
    }

    protected final void reject(Runnable runnable,MyThreadPoolExecutor threadPoolExecutor){
        this.handle.rejectedExecution(runnable, threadPoolExecutor);
    }

    /**
     * MyWorker就是我們每一個線程對象
     */
    private final class MyWorker implements Runnable{

        final Thread thread; //為每個MyWorker

        MyWorker(){
            Thread td = threadFactory.newThread(this);
            td.setName(THREADPOOL_NAME+threadNumber.getAndIncrement());
            this.thread=td;
            this.thread.start();
            workers.add(this);
        }

        //執行任務
        @Override
        public void run() {
            //循環接收任務
                while (true)
                {
                    //循環退出條件：
                    //1：當isRunning為false并且waitingQueue的隊列大小為0（也就是無任務了），會優雅的退出。
                    //2：當STOPNOW為true，則說明調用了shutdownNow方法進行暴力退出。
                    if((!isRunning&&waitingQueue.size()==0)||STOPNOW)
                    {
                        break;
                    }else {
                        //不斷取任務，當任務！=null時則調用run方法處理任務
                        Runnable runnable = waitingQueue.poll();
                        if(runnable!=null){
                            runnable.run();
                            System.out.println("task==>"+taskcount.incrementAndGet());
                        }
                    }
                }
        }
    }

    //往線程池中放任務
    @Override
    public boolean execute(Runnable runnable)
    {
        if (!this.waitingQueue.offer(runnable)) {
            this.reject(runnable);
            return false;
        }
        else {
            if(this.workers!=null&&this.workers.size()<corePoolSize){//這種情況才能添加線程
                MyWorker worker = new MyWorker(); //通過構造方法添加線程
            }
            return true;
        }
    }
    //優雅的關閉
    @Override
    public void shutdown()
    {
        this.isRunning=false;
    }
    //暴力關閉
    @Override
    public void shutdownNow()
    {
        this.STOPNOW=true;
    }

    //判斷線程池是否關閉
    @Override
    public boolean isShutdown() {
        return !this.isRunning||STOPNOW;
    }

    //獲取等待隊列
    @Override
    public BlockingQueue<Runnable> getWaitingQueue() {
        return this.waitingQueue;
    }
}
線程池測試類
package com.springframework.test;

import com.springframework.concurrent.MyThreadPoolExecutor;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolTest {

  public static void main(String[] args) {


//      MyThreadPoolExecutor myThreadPoolExecutor = new MyThreadPoolExecutor
//              (5,new ArrayBlockingQueue<>(6), Executors.defaultThreadFactory(),new MyThreadPoolExecutor.MyAbortPolicy());

//      MyThreadPoolExecutor myThreadPoolExecutor = new MyThreadPoolExecutor
//              (5,new ArrayBlockingQueue<>(6), Executors.defaultThreadFactory(),new MyThreadPoolExecutor.MyDiscardPolicy());

//      MyThreadPoolExecutor myThreadPoolExecutor = new MyThreadPoolExecutor
//              (5,new ArrayBlockingQueue<>(6), Executors.defaultThreadFactory(),new MyThreadPoolExecutor.MyDiscardOldestPolicy());

      MyThreadPoolExecutor myThreadPoolExecutor = new MyThreadPoolExecutor
              (5,new ArrayBlockingQueue<>(6), Executors.defaultThreadFactory(),new MyThreadPoolExecutor.MyCallerRunsPolicy());


      for(int i=0;i<11;i++){

          int finalI = i;
          myThreadPoolExecutor.execute(()->{
              System.out.println(Thread.currentThread().getName()+">>>>"+ finalI);
          });

      }

      myThreadPoolExecutor.shutdown();

//      myThreadPoolExecutor.shutdownNow();




  }
}

好了升級版線程池就優化到這了，后面可能還會出完善版，不斷進行優化。

以上就是“怎么優化Java線程池”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學習更多的知識，請關注億速云行業資訊頻道。

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