0.9.2、线程池——核心线程数、阻塞队列、最大线程数之间的关系

文章目录

线程池内部运行过程
验证思路
- 确保先提交的任务优先被线程池处理
- 确保执行的任务占有足够久的线程池资源
- 可观测的阻塞队列大小
- 充分的信息
代码
- 自定义线程池
- 结果
结论
- 基本几结论
- 新任务提交在线程池内部处理的优先级

线程池内部运行过程

线程池的初始参数中包含核心线程数、最大线程数、线程池线程空闲回收时间、阻塞队列、线程工厂、拒绝策略。
那么线程池是如何管理线程和阻塞队列的关系呢？

验证思路

确保先提交的任务优先被线程池处理

多线程执行本身是无序的，原因在于并发操作下，后面提交的任务也可能被先运行，因此，为了确保先提交的任务优先被线程池处理，我们使用延迟提交下一个任务的方法，确保已提交的任务优先获得线程池处理的机会(处理不等于执行)

确保执行的任务占有足够久的线程池资源

为了方便观察核心线程数、阻塞队列和最大线程数之间的关系，我们需要确保一个任务在执行的时候占用足够久的时间，以确保下一个任务到来之时，之前的任务还占用着线程池的资源，因而可以进入到阻塞队列或者新申请一个线程池的线程资源

可观测的阻塞队列大小

我们使用 ArrayBlockingQueue 指定阻塞队列大小，用以验证阻塞队列和最大线程数之间的关系

充分的信息

自定义一个线程池，然后先运行6个线程任务，然后等待所有任务执行完，然后再次提交6个线程任务，然后等待所有任务执行完，期间不断打印线程池的活跃线程数、线程阻塞队列大小、完成任务、线程池线程和执行任务之间的关系

代码

自定义线程池

import lombok.SneakyThrows;import java.util.concurrent.*;/*** @Title: 线程池运行原理* @Description:* @Author: bestcxx* @Version: v1.0* @Date:2021-12-05* @Updatedby:*/
public class ThreadPool {private final static ThreadPoolExecutor executor = getThreadPool();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {for (int i = 0; i < 31; i++) {printPoolInfo(executor);if (i < 6 || (i >= 15 && i <= 20)) {getThreadPool().execute(new MyThread("任务" + i));//getThreadPool().submit(new MyThread("任务" + i));}Thread.sleep(900);}//ArrayBlockingQueue;//LinkedBlockingQueue;//PriorityBlockingQueue;//DelayQueue;//SynchronousQueue;//LinkedBlockingDeque;//LinkedTransferQueue;
/**CAPACITY   00011111111111111111111111111111    536870911~CAPACITY  11100000000000000000000000000000    -536870912RUNNING    11100000000000000000000000000000    -536870912SHUTDOWN   00000000000000000000000000000000    0STOP       00100000000000000000000000000000    536870912TIDYING    01000000000000000000000000000000    1073741824TERMINATED 01100000000000000000000000000000    1610612736*/}public static class MyThread extends Thread {String threadName = 0 + "";public MyThread(String threadName) {this.threadName = threadName;}@SneakyThrows@Overridepublic void run() {super.run();System.out.println("线程资源:" + Thread.currentThread().getName() + " " + threadName);Thread.sleep(6000L);}}private static class ThreadPoolExecutorHolder {private static ThreadPoolExecutor instance = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 0,TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(2));}public static synchronized ThreadPoolExecutor getThreadPool() {return ThreadPoolExecutorHolder.instance;}public static void printPoolInfo(ThreadPoolExecutor executor) {System.out.println(String.format("设定核心线程数: %d," +"设定最大线程数: %d," +"活跃线程数: %d ," +"阻塞队列任务数: %d," +"总任务数: %d," +"已执行完任务数: %d",executor.getCorePoolSize(), executor.getMaximumPoolSize(), executor.getActiveCount(),executor.getQueue().size(), executor.getTaskCount(), executor.getCompletedTaskCount()));}}

结果

设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 0 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 0,已执行完任务数: 0
线程资源:pool-1-thread-1 任务0
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 1 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 1,已执行完任务数: 0
线程资源:pool-1-thread-2 任务1
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 2,已执行完任务数: 0
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 1,总任务数: 3,已执行完任务数: 0
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 2,总任务数: 4,已执行完任务数: 0
线程资源:pool-1-thread-3 任务4
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 3 ,阻塞队列任务数: 2,总任务数: 5,已执行完任务数: 0
线程资源:pool-1-thread-4 任务5
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 2,总任务数: 6,已执行完任务数: 0
线程资源:pool-1-thread-1 任务2
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 1,总任务数: 6,已执行完任务数: 1
线程资源:pool-1-thread-2 任务3
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 6,已执行完任务数: 2
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 6,已执行完任务数: 2
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 6,已执行完任务数: 2
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 3 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 6,已执行完任务数: 3
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 6,已执行完任务数: 4
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 6,已执行完任务数: 4
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 1 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 6,已执行完任务数: 5
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 0 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 6,已执行完任务数: 6
线程资源:pool-1-thread-1 任务15
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 1 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 7,已执行完任务数: 6
线程资源:pool-1-thread-2 任务16
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 8,已执行完任务数: 6
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 1,总任务数: 9,已执行完任务数: 6
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 2,总任务数: 10,已执行完任务数: 6
线程资源:pool-1-thread-5 任务19
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 3 ,阻塞队列任务数: 2,总任务数: 11,已执行完任务数: 6
线程资源:pool-1-thread-6 任务20
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 2,总任务数: 12,已执行完任务数: 6
线程资源:pool-1-thread-1 任务17
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 1,总任务数: 12,已执行完任务数: 7
线程资源:pool-1-thread-2 任务18
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 12,已执行完任务数: 8
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 12,已执行完任务数: 8
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 4 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 12,已执行完任务数: 8
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 3 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 12,已执行完任务数: 9
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 12,已执行完任务数: 10
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 2 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 12,已执行完任务数: 10
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 1 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 12,已执行完任务数: 11
设定核心线程数: 2,设定最大线程数: 4,活跃线程数: 0 ,阻塞队列任务数: 0,总任务数: 12,已执行完任务数: 12

结论

基本几结论

线程池初始化的活跃线程数为0
当活跃线程数<核心线程数，且活跃线程在执行任务，线程池会新生成线程用以执行提交的任务
当活跃线程数=核心线程数,且活跃线程在执行任务，新任务会优先被放置到阻塞队列
当活跃线程数=核心线程数,且活跃线程在执行任务，且阻塞队列已满，且没有活跃线程数<最大线程数，则线程池会新生成一个线程来执行任务
当线程空闲，会被逐步回收，如果持续没有新任务提交，线程池活跃线程数会降低为0

新任务提交在线程池内部处理的优先级

核心线程 > 阻塞队列 > 扩容的线程

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