线程池执行流程
基于上面线程池执行的流程来分析以下几个案例:
案例1 :核心线程数量5,最大数量10,使用无界队列,超出核心线程数量的线程存活时间:5秒, 指定拒绝策略的的线程池,观察结果。
预计结果:线程池线程数量为:5, 超出数量的任务,其他的进入队列中等待被执行
/**
* 1、线程池信息: 核心线程数量5,最大数量10,无界队列,超出核心线程数量的线程存活时间:5秒, 指定拒绝策略的
*
* @throws Exception
*/
private void threadPoolExecutorTest1() throws Exception {
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 5, TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue());
testCommon(threadPoolExecutor);
}
/**
* 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看线程池的状况
*
* @param threadPoolExecutor 传入不同的线程池,看不同的结果
* @throws Exception
*/
public void testCommon(ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) throws Exception {
// 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看超过大小的2个,对应的处理情况
for (int i = 0; i < 15; i++) {
int n = i;
threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("开始执行:" + n);
Thread.sleep(3000L);
System.err.println("执行结束:" + n);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
System.out.println("任务提交成功 :" + i);
}
// 查看线程数量,查看队列等待数量
Thread.sleep(500L);
System.out.println("当前线程池线程数量为:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
System.out.println("当前线程池等待的数量为:" + threadPoolExecutor.getQueue().size());
// 等待15秒,查看线程数量和队列数量(理论上,会被超出核心线程数量的线程自动销毁)
Thread.sleep(15000L);
System.out.println("当前线程池线程数量为:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
System.out.println("当前线程池等待的数量为:" + threadPoolExecutor.getQueue().size());
}
打印结果:
任务提交成功 :0
开始执行:0
任务提交成功 :1
任务提交成功 :2
任务提交成功 :3
任务提交成功 :4
任务提交成功 :5
任务提交成功 :6
任务提交成功 :7
任务提交成功 :8
任务提交成功 :9
任务提交成功 :10
任务提交成功 :11
任务提交成功 :12
任务提交成功 :13
任务提交成功 :14
开始执行:1
开始执行:2
开始执行:3
开始执行:4
当前线程池线程数量为:5 -----------------------分析1处
当前线程池等待的数量为:10
执行结束:0
开始执行:5
执行结束:1
开始执行:6
执行结束:2
开始执行:7
执行结束:4
执行结束:3
开始执行:8
开始执行:9
执行结束:5
开始执行:10
执行结束:6
开始执行:11
执行结束:7
开始执行:12
执行结束:9
执行结束:8
开始执行:13
开始执行:14
执行结束:10
执行结束:11
执行结束:12
执行结束:14
执行结束:13
当前线程池线程数量为:5 ----------------------分析2处
当前线程池等待的数量为:0
案例2: 使用核心线程数量5,最大数量10,队列大小3,超出核心线程数量的线程存活时间:5秒, 指定拒绝策略的线程池
预计结果:
/**
* 2、 线程池信息: 核心线程数量5,最大数量10,队列大小3,超出核心线程数量的线程存活时间:5秒, 指定拒绝策略的
*
* @throws Exception
*/
private void threadPoolExecutorTest2() throws Exception {
// 创建一个 核心线程数量为5,最大数量为10,等待队列最大是3 的线程池,也就是最大容纳13个任务。
// 默认的策略是抛出RejectedExecutionException异常,java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.AbortPolicy
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 5, TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue(3), new RejectedExecutionHandler() {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.err.println("有任务被拒绝执行了");
}
});
testCommon(threadPoolExecutor);
}
/**
* 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看线程池的状况
*
* @param threadPoolExecutor 传入不同的线程池,看不同的结果
* @throws Exception
*/
public void testCommon(ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) throws Exception {
// 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看超过大小的2个,对应的处理情况
for (int i = 0; i < 15; i++) {
int n = i;
threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("开始执行:" + n);
Thread.sleep(3000L);
System.err.println("执行结束:" + n);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
System.out.println("任务提交成功 :" + i);
}
// 查看线程数量,查看队列等待数量
Thread.sleep(500L);
System.out.println("当前线程池线程数量为:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
System.out.println("当前线程池等待的数量为:" + threadPoolExecutor.getQueue().size());
// 等待15秒,查看线程数量和队列数量(理论上,会被超出核心线程数量的线程自动销毁)
Thread.sleep(15000L);
System.out.println("当前线程池线程数量为:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
System.out.println("当前线程池等待的数量为:" + threadPoolExecutor.getQueue().size());
}
执行结果
任务提交成功 :0
任务提交成功 :1
任务提交成功 :2
任务提交成功 :3
开始执行:0
任务提交成功 :4
开始执行:1
任务提交成功 :5
任务提交成功 :6
任务提交成功 :7
任务提交成功 :8
任务提交成功 :9
开始执行:4
任务提交成功 :10
任务提交成功 :11
开始执行:2
任务提交成功 :12
开始执行:3
有任务被拒绝执行了 ----------分析1处
任务提交成功 :13
有任务被拒绝执行了
任务提交成功 :14
开始执行:8
开始执行:9
开始执行:10
开始执行:11
开始执行:12
当前线程池线程数量为:10
当前线程池等待的数量为:3
执行结束:1
执行结束:0
执行结束:4
开始执行:5
开始执行:7
开始执行:6
执行结束:8
执行结束:10
执行结束:2
执行结束:3
执行结束:11
执行结束:9
执行结束:12
执行结束:5
执行结束:7
执行结束:6
当前线程池线程数量为:5
当前线程池等待的数量为:0
案例3:使用核心线程数量5,最大数量5,无界队列,超出核心线程数量的线程存活时间为5秒的线程池
预计结果:线程池线程数量为:5,超出数量的任务,其他的进入队列中等待被执行
/**
* 3、 线程池信息: 核心线程数量5,最大数量5,无界队列,超出核心线程数量的线程存活时间:5秒
*
* @throws Exception
*/
private void threadPoolExecutorTest3() throws Exception {
// 和Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)一样的
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue());
testCommon(threadPoolExecutor);
}
/**
* 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看线程池的状况
*
* @param threadPoolExecutor 传入不同的线程池,看不同的结果
* @throws Exception
*/
public void testCommon(ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) throws Exception {
// 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看超过大小的2个,对应的处理情况
for (int i = 0; i < 15; i++) {
int n = i;
threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("开始执行:" + n);
Thread.sleep(3000L);
System.err.println("执行结束:" + n);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
System.out.println("任务提交成功 :" + i);
}
// 查看线程数量,查看队列等待数量
Thread.sleep(500L);
System.out.println("当前线程池线程数量为:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
System.out.println("当前线程池等待的数量为:" + threadPoolExecutor.getQueue().size());
// 等待15秒,查看线程数量和队列数量(理论上,会被超出核心线程数量的线程自动销毁)
Thread.sleep(15000L);
System.out.println("当前线程池线程数量为:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
System.out.println("当前线程池等待的数量为:" + threadPoolExecutor.getQueue().size());
}
执行结果:
任务提交成功 :0
任务提交成功 :1
任务提交成功 :2
任务提交成功 :3
开始执行:0
任务提交成功 :4
任务提交成功 :5
任务提交成功 :6
任务提交成功 :7
任务提交成功 :8
任务提交成功 :9
任务提交成功 :10
任务提交成功 :11
任务提交成功 :12
任务提交成功 :13
任务提交成功 :14
开始执行:1
开始执行:3
开始执行:2
开始执行:4
当前线程池线程数量为:5
当前线程池等待的数量为:10
执行结束:0
开始执行:5
执行结束:2
执行结束:4
开始执行:6
开始执行:7执行结束:1
执行结束:3
开始执行:8
开始执行:9
开始执行:10
执行结束:5
执行结束:7开始执行:11
执行结束:6
执行结束:9
执行结束:8
开始执行:14
开始执行:13
开始执行:12
执行结束:10
执行结束:12
执行结束:13
执行结束:14
执行结束:11
当前线程池线程数量为:5
当前线程池等待的数量为:0
案例4:使用核心线程数量0,最大数量Integer.MAX_VALUE,SynchronousQueue队列,超出核心线程数量的线程存活时间为60秒的线程池
预计结果:
/**
* 4、 线程池信息:
* 核心线程数量0,最大数量Integer.MAX_VALUE,SynchronousQueue队列,超出核心线程数量的线程存活时间:60秒
*
* @throws Exception
*/
private void threadPoolExecutorTest4() throws Exception {
// SynchronousQueue,实际上它不是一个真正的队列,因为它不会为队列中元素维护存储空间。与其他队列不同的是,它维护一组线程,这些线程在等待着把元素加入或移出队列。
// 在使用SynchronousQueue作为工作队列的前提下,客户端代码向线程池提交任务时,
// 而线程池中又没有空闲的线程能够从SynchronousQueue队列实例中取一个任务,
// 那么相应的offer方法调用就会失败(即任务没有被存入工作队列)。
// 此时,ThreadPoolExecutor会新建一个新的工作者线程用于对这个入队列失败的任务进行处理(假设此时线程池的大小还未达到其最大线程池大小maximumPoolSize)。
// 和Executors.newCachedThreadPool()一样的
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue());
testCommon(threadPoolExecutor);
Thread.sleep(60000L);
System.out.println("60秒后,再看线程池中的数量:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
}
/**
* 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看线程池的状况
*
* @param threadPoolExecutor 传入不同的线程池,看不同的结果
* @throws Exception
*/
public void testCommon(ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) throws Exception {
// 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看超过大小的2个,对应的处理情况
for (int i = 0; i < 15; i++) {
int n = i;
threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("开始执行:" + n);
Thread.sleep(3000L);
System.err.println("执行结束:" + n);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
System.out.println("任务提交成功 :" + i);
}
// 查看线程数量,查看队列等待数量
Thread.sleep(500L);
System.out.println("当前线程池线程数量为:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
System.out.println("当前线程池等待的数量为:" + threadPoolExecutor.getQueue().size());
// 等待15秒,查看线程数量和队列数量(理论上,会被超出核心线程数量的线程自动销毁)
Thread.sleep(15000L);
System.out.println("当前线程池线程数量为:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
System.out.println("当前线程池等待的数量为:" + threadPoolExecutor.getQueue().size());
}
执行结果:
任务提交成功 :0
任务提交成功 :1
任务提交成功 :2
任务提交成功 :3
开始执行:1
开始执行:2
任务提交成功 :4
开始执行:0
任务提交成功 :5
任务提交成功 :6
任务提交成功 :7
任务提交成功 :8
开始执行:3
任务提交成功 :9
开始执行:4
任务提交成功 :10
任务提交成功 :11
开始执行:5
开始执行:7
任务提交成功 :12
任务提交成功 :13
任务提交成功 :14
开始执行:11
开始执行:9
开始执行:6
开始执行:10
开始执行:8
开始执行:13
开始执行:14
开始执行:12
当前线程池线程数量为:15
当前线程池等待的数量为:0
执行结束:1
执行结束:2
执行结束:0
执行结束:3
执行结束:7
执行结束:5
执行结束:4
执行结束:11
执行结束:6
执行结束:10
执行结束:9
执行结束:8
执行结束:13
执行结束:12
执行结束:14
当前线程池线程数量为:15
当前线程池等待的数量为:0
60秒后,再看线程池中的数量:0
案例5:使用定时线程池,3秒后执行,一次性任务,到点就执行,核心线程数量5,最大数量Integer.MAX_VALUE,DelayedWorkQueue延时队列,超出核心线程数量的线程存活时间:0秒
预计结果:任务在3秒后被执行一次
/**
* 5、 定时执行线程池信息:3秒后执行,一次性任务,到点就执行
* 核心线程数量5,最大数量Integer.MAX_VALUE,DelayedWorkQueue延时队列,超出核心线程数量的线程存活时间:0秒
*
* @throws Exception
*/
private void threadPoolExecutorTest5() throws Exception {
// 和Executors.newScheduledThreadPool()一样的
ScheduledThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(5);
threadPoolExecutor.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("任务被执行,现在时间:" + System.currentTimeMillis());
}
}, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
System.out.println(
"定时任务,提交成功,时间是:" + System.currentTimeMillis() + ", 当前线程池中线程数量:" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
}
执行结果:
定时任务,提交成功,时间是:1695646479757, 当前线程池中线程数量:1
任务被执行,现在时间:1695646482757
案例6:使用定时线程池,线程固定数量5 , 核心线程数量5,最大数量Integer.MAX_VALUE,DelayedWorkQueue延时队列,超出核心线程数量的线程存活时间:0秒。
/**
* 6、 定时执行线程池信息:线程固定数量5 ,
* 核心线程数量5,最大数量Integer.MAX_VALUE,DelayedWorkQueue延时队列,超出核心线程数量的线程存活时间:0秒
*
* @throws Exception
*/
private void threadPoolExecutorTest6() throws Exception {
ScheduledThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(5);
// 周期性执行某一个任务,线程池提供了两种调度方式,这里单独演示一下。测试场景一样。
// 测试场景:提交的任务需要3秒才能执行完毕。看两种不同调度方式的区别
// 效果1: 提交后,2秒后开始第一次执行,之后每间隔1秒,固定执行一次(如果发现上次执行还未完毕,则等待完毕,完毕后立刻执行)。
// 也就是说这个代码中是,3秒钟执行一次(计算方式:每次执行三秒,间隔时间1秒,执行结束后马上开始下一次执行,无需等待)
threadPoolExecutor.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(3000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("任务-1 被执行,现在时间:" + System.currentTimeMillis());
}
}, 2000, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
// 效果2:提交后,2秒后开始第一次执行,之后每间隔1秒,固定执行一次(如果发现上次执行还未完毕,则等待完毕,等上一次执行完毕后再开始计时,等待1秒)。
// 也就是说这个代码钟的效果看到的是:4秒执行一次。 (计算方式:每次执行3秒,间隔时间1秒,执行完以后再等待1秒,所以是 3+1)
threadPoolExecutor.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(3000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("任务-2 被执行,现在时间:" + System.currentTimeMillis());
}
}, 2000, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
执行结果:
任务-1 被执行,现在时间:1695646026030
任务-2 被执行,现在时间:1695646026039
任务-1 被执行,现在时间:1695646029030
任务-2 被执行,现在时间:1695646030040
任务-1 被执行,现在时间:1695646032031
任务-2 被执行,现在时间:1695646034041
任务-1 被执行,现在时间:1695646035031
任务-1 被执行,现在时间:1695646038031
任务-2 被执行,现在时间:1695646038041
任务-1 被执行,现在时间:1695646041032
任务-2 被执行,现在时间:1695646042042
任务-1 被执行,现在时间:1695646044032
任务-2 被执行,现在时间:1695646046044
任务-1 被执行,现在时间:1695646047032
任务-1 被执行,现在时间:1695646050032
任务-2 被执行,现在时间:1695646050044
任务-1 被执行,现在时间:1695646053033
任务-2 被执行,现在时间:1695646054046
任务-1 被执行,现在时间:1695646056033
任务-2 被执行,现在时间:1695646058046
任务-1 被执行,现在时间:1695646059033
任务-1 被执行,现在时间:1695646062033
任务-2 被执行,现在时间:1695646062047
任务-1 被执行,现在时间:1695646065033
任务-2 被执行,现在时间:1695646066048
...
案例7:终止线程,使用核心线程数量5,最大数量10,队列大小3,超出核心线程数量的线程存活时间为5秒, 指定拒绝策略的线程池
/**
* 7、 终止线程:线程池信息: 核心线程数量5,最大数量10,队列大小3,超出核心线程数量的线程存活时间:5秒, 指定拒绝策略的
*
* @throws Exception
*/
private void threadPoolExecutorTest7() throws Exception {
// 创建一个 核心线程数量为5,最大数量为10,等待队列最大是3 的线程池,也就是最大容纳13个任务。
// 默认的策略是抛出RejectedExecutionException异常,java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.AbortPolicy
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 5, TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue(3), new RejectedExecutionHandler() {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.err.println("有任务被拒绝执行了");
}
});
// 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看超过大小的2个,对应的处理情况
for (int i = 0; i < 15; i++) {
int n = i;
threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("开始执行:" + n);
Thread.sleep(3000L);
System.err.println("执行结束:" + n);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("异常:" + e.getMessage());
}
}
});
System.out.println("任务提交成功 :" + i);
}
// 1秒后终止线程池
Thread.sleep(1000L);
threadPoolExecutor.shutdown();
// 再次提交提示失败
threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("追加一个任务");
}
});
}
分析
1、 10个任务被执行,3个任务进入队列等待,2个任务被拒绝执行;
2、调用shutdown后,不接收新的任务,等待13任务执行结束;
3、 追加的任务在线程池关闭后,无法再提交,会被拒绝执行;
执行结果:
任务提交成功 :0
任务提交成功 :1
任务提交成功 :2
任务提交成功 :3
开始执行:0
任务提交成功 :4
开始执行:1
任务提交成功 :5
任务提交成功 :6
开始执行:2
开始执行:4
任务提交成功 :7
开始执行:3
任务提交成功 :8
任务提交成功 :9
任务提交成功 :10
开始执行:8
任务提交成功 :11
任务提交成功 :12
开始执行:9
任务提交成功 :13
任务提交成功 :14
开始执行:11
开始执行:10
开始执行:12
有任务被拒绝执行了
有任务被拒绝执行了
有任务被拒绝执行了
执行结束:0
执行结束:2
执行结束:9
执行结束:8
执行结束:3
执行结束:1
执行结束:4
执行结束:11
执行结束:12
执行结束:10
开始执行:5
开始执行:6
开始执行:7
执行结束:5
执行结束:7
执行结束:6
案例8:立刻终止线程,使用核心线程数量5,最大数量10,队列大小3,超出核心线程数量的线程存活时间为5秒, 指定拒绝策略的线程池
/**
* 8、 立刻终止线程:线程池信息: 核心线程数量5,最大数量10,队列大小3,超出核心线程数量的线程存活时间:5秒, 指定拒绝策略的
*
* @throws Exception
*/
private void threadPoolExecutorTest8() throws Exception {
// 创建一个 核心线程数量为5,最大数量为10,等待队列最大是3 的线程池,也就是最大容纳13个任务。
// 默认的策略是抛出RejectedExecutionException异常,java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.AbortPolicy
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 5, TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue(3), new RejectedExecutionHandler() {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.err.println("有任务被拒绝执行了");
}
});
// 测试: 提交15个执行时间需要3秒的任务,看超过大小的2个,对应的处理情况
for (int i = 0; i < 15; i++) {
int n = i;
threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("开始执行:" + n);
Thread.sleep(3000L);
System.err.println("执行结束:" + n);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("异常:" + e.getMessage());
}
}
});
System.out.println("任务提交成功 :" + i);
}
// 1秒后终止线程池
Thread.sleep(1000L);
List shutdownNow = threadPoolExecutor.shutdownNow();
// 再次提交提示失败
threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("追加一个任务");
}
});
System.out.println("未结束的任务有:" + shutdownNow.size());
}
分析
1、 10个任务被执行,3个任务进入队列等待,2个任务被拒绝执行
2、调用shutdownnow后,队列中的3个线程不再执行,10个线程被终止
3、 追加的任务在线程池关闭后,无法再提交,会被拒绝执行
执行结果:
任务提交成功 :0
任务提交成功 :1
任务提交成功 :2
开始执行:0
任务提交成功 :3
开始执行:1
任务提交成功 :4
任务提交成功 :5
任务提交成功 :6
任务提交成功 :7
开始执行:3
任务提交成功 :8
开始执行:2
任务提交成功 :9
开始执行:4
任务提交成功 :10
任务提交成功 :11
开始执行:8
任务提交成功 :12
开始执行:9
任务提交成功 :13
开始执行:10
开始执行:11
任务提交成功 :14
开始执行:12
有任务被拒绝执行了
有任务被拒绝执行了
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
异常:sleep interrupted
未结束的任务有:3
有任务被拒绝执行了