Java5线程池潜规则研究-阿里云开发者社区

Java5线程池潜规则研究

2017-11-14 890

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简介：

为了研究Java5的线程池任务的执行过程，写了小例子。

为什么要研究呢，因为Java没有告诉我们什么时候是对的，什么时候是做的，面对冷冰冰的API说明，往往会迷茫。通过实例来验证才是王道！

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
* 线程池的测试
*
* @author leizhimin 2009-7-7 14:15:43
*/
public class DownTask implements Runnable {
         private int x;             //线程编号

         public DownTask( int x) {
                 this.x = x;
        }

         public void run() {
                System.out.println(x + " thread doing something!");
                 try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(5L);
                        System.out.println( "第" + x + "个线程休息完毕");
                } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                }
        }
}

class FixedThreadPool {
         public static void main(String[] args) {
                ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(2);
                 for ( int i = 0; i < 50; i++) {
                        exec.execute( new DownTask(i));
                }
        }
}

执行结果：

0 thread doing something!
1 thread doing something!
第1个线程休息完毕
第0个线程休息完毕
2 thread doing something!
3 thread doing something!
第2个线程休息完毕
第3个线程休息完毕
4 thread doing something!
5 thread doing something!
第4个线程休息完毕
第5个线程休息完毕
6 thread doing something!
7 thread doing something!
第6个线程休息完毕
8 thread doing something!
第7个线程休息完毕
9 thread doing something!
第9个线程休息完毕
第8个线程休息完毕
10 thread doing something!
11 thread doing something!
第10个线程休息完毕
第11个线程休息完毕
12 thread doing something!
13 thread doing something!
第12个线程休息完毕
第13个线程休息完毕
14 thread doing something!
15 thread doing something!
第15个线程休息完毕
第14个线程休息完毕
16 thread doing something!
17 thread doing something!
......

1、将上面的代码改为

ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();

执行结果：

1 thread doing something!
2 thread doing something!
0 thread doing something!
6 thread doing something!
4 thread doing something!
3 thread doing something!
5 thread doing something!
8 thread doing something!
10 thread doing something!
12 thread doing something!
7 thread doing something!
14 thread doing something!
9 thread doing something!
19 thread doing something!
11 thread doing something!
13 thread doing something!
18 thread doing something!
15 thread doing something!
17 thread doing something!
16 thread doing something!
20 thread doing something!
22 thread doing something!
24 thread doing something!
21 thread doing something!
26 thread doing something!
23 thread doing something!
27 thread doing something!
25 thread doing something!
28 thread doing something!
29 thread doing something!
30 thread doing something!
31 thread doing something!
32 thread doing something!
33 thread doing something!
34 thread doing something!
35 thread doing something!
36 thread doing something!
37 thread doing something!
38 thread doing something!
39 thread doing something!
40 thread doing something!
42 thread doing something!
44 thread doing something!
43 thread doing something!
41 thread doing something!
45 thread doing something!
47 thread doing something!
46 thread doing something!
48 thread doing something!
49 thread doing something!
第2个线程休息完毕
第3个线程休息完毕
第5个线程休息完毕
第0个线程休息完毕
第4个线程休息完毕
第1个线程休息完毕
第10个线程休息完毕
第8个线程休息完毕
第6个线程休息完毕
第12个线程休息完毕
第7个线程休息完毕
第14个线程休息完毕
第9个线程休息完毕
第19个线程休息完毕
第11个线程休息完毕
第18个线程休息完毕
第13个线程休息完毕
第15个线程休息完毕
第17个线程休息完毕
第16个线程休息完毕
第27个线程休息完毕
第21个线程休息完毕
第20个线程休息完毕
第24个线程休息完毕
第26个线程休息完毕
第28个线程休息完毕
第25个线程休息完毕
第29个线程休息完毕
第23个线程休息完毕
第22个线程休息完毕
第34个线程休息完毕
第33个线程休息完毕
第30个线程休息完毕
第32个线程休息完毕
第31个线程休息完毕
第35个线程休息完毕
第36个线程休息完毕
第37个线程休息完毕
第38个线程休息完毕
第40个线程休息完毕
第42个线程休息完毕
第47个线程休息完毕
第46个线程休息完毕
第43个线程休息完毕
第45个线程休息完毕
第49个线程休息完毕
第44个线程休息完毕
第39个线程休息完毕
第41个线程休息完毕
第48个线程休息完毕

Process finished with exit code 0

太恐怖了，一次性分配50个线程，如果换成100、5000、8000会如何呢？（代码中将“休息”二字改为“执行”二字了。）

第7996个线程执行完毕
第7989个线程执行完毕
第7990个线程执行完毕
第7991个线程执行完毕
第7993个线程执行完毕
第7997个线程执行完毕
第7998个线程执行完毕

看来没有固定线程数的池子并没有把系统跑死啊。

2、看下面的这个重量级线程例子

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
* 线程池的测试
*
* @author leizhimin 2009-7-7 14:15:43
*/
public class DownTask implements Runnable {
         private int x;             //线程编号

         public DownTask( int x) {
                 this.x = x;
        }

         public void run() {
                System.out.println(x + " thread doing something!");
                 //一个非常耗时的任务
                 for( int i=0;i<999999999L;i++);
                System.out.println( "第" + x + "个线程执行完毕");
        }
}

class TestThreadPool {
         public static void main(String[] args) {
//                ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(2);
                ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
                 for ( int i = 0; i < 100; i++) {
                        exec.execute( new DownTask(i));
                }
        }
}

跑吧，这100个线程能讲双核2G内存的机器搞的三分钟多没响应，不信的话你试试看！

如果将线程池换成固定大小的看看会发生什么：

结果：

1 thread doing something!
0 thread doing something!
第0个线程执行完毕
2 thread doing something!
第1个线程执行完毕
3 thread doing something!
第2个线程执行完毕
4 thread doing something!
第3个线程执行完毕
5 thread doing something!
第4个线程执行完毕
6 thread doing something!
第5个线程执行完毕
7 thread doing something!
第6个线程执行完毕
......

并没有觉得很慢，程序坚持了一会儿就把所有任务跑完了。。。

这个结果很令人震撼吧。一万个线程没搞挂系统，100个线程把系统搞挂了。

3、注意观察线程池关闭的方法

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
* 线程池的测试
*
* @author leizhimin 2009-7-7 14:15:43
*/
public class DownTask implements Runnable {
         private int x;             //线程编号

         public DownTask( int x) {
                 this.x = x;
        }

         public void run() {
                System.out.println(x + " thread doing something!");
                System.out.println( "第" + x + "个线程执行完毕");
        }
}

class TestThreadPool {
         public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
                ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(2);
                 for ( int i = 0; i < 5; i++) {
                        exec.execute( new DownTask(i));
                }
                 exec.shutdown();
        }
}

上面代码执行结果：

0 thread doing something!
第0个线程执行完毕
2 thread doing something!
第2个线程执行完毕
3 thread doing something!
第3个线程执行完毕
4 thread doing something!
第4个线程执行完毕
1 thread doing something!
第1个线程执行完毕

Process finished with exit code 0

将代码中的exec.shutdown();注释掉，会发生什么呢？-----程序会一直等待任务入池，而不退出。

经过总结，得出几条经验：

1、轻量级任务（Runnable对象、Thread对象、Callable对象）可以选择不固定大小的线程池来执行，或者任务数量很少，也可以选择。

2、重量级的线程，每个线程耗时、耗资源都很大，那么就应该考虑固定大小的线程池了。

3、线程池任务的添加执行是JVM内部机制控制的，你不用担心循环添加很多任务会把固定线程池的池子撑破。因为我见过有人还为控制这个问题煞费苦心呢！呵呵：）

4、线程池初始化数量是根据系统的性能等要求来测试决定的，不是凭空想象。

5、另外，多线程编程中，要注意释放一些不要的资源，以便重新利用。像那个巨大空循环，会耗费大量的cpu和内存，以致系统没能力去做别的事情了，如果for语句便利一个庞大的集合，遍历完成后，最好可以讲null赋给集合以便尽快被垃圾回收器回收掉。

6、线程池给多线程编程带来了极大的便利，但这个API本身描述很模糊。在使用线程池的时候，一定要注意关闭池的策略。如果忘记关闭了，程序会一直等待。

本文转自 leizhimin 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/lavasoft/174964，如需转载请自行联系原作者

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