java线程-如何正确使用多线程来跑任务？CPU数量的区别

目录

1、线程是不是越多越好？

在学习多线程之前，读者可能会有疑问？如果单线程跑得太慢，那么是否就能多创建多个线程来跑任务？并发的情况，线程是不是创建越多越好？这是一个很经典的问题，画图表示一下创建很多线程的情况，然后进行情况分析。

上下文切换(context switch)：对于单核CPU来说，在一个时刻只能运行一个线程，对于并行来说java线程，单核cpu也是可以支持多线程执行代码的，CPU是通过给线程分配时间片来解决的，所谓时间片是CPU给每个线程分配的时间，时间片的时间是非常短的，所以执行完成一个时间片后，进行任务切换，切换之前先保存这个任务的状态，以便于下次换回来的时候，可以加载这个任务的状态，所以从保存任务状态到再加载任务的过程称为上下文切换，不仅在线程间可以上下文切换，进程也同样可以

2、如何正确使用多线程？

CPU数量的1~2倍即

就需要多一些线程，要根据具体的io阻塞时长来进行考量决定

3、Java线程池的工作原理

4、掌握JUC线程池API

ScheduleExecutorService ：加入对定时任务的支持

其中schedule(Runablle , long, Timeunit)和schedule(Callable , long, TimeUnit)表示的是多久后执行，而scheduleAtFixedRate方法和scheduleWithFixedDelay方法表示的都是周期性重复执行的

再描述scheduleAtFixedRate方法和scheduleWithFixedDelay方法的区别：

scheduleAtFixedRate：以固定的时间频率重复执行任务，如每10s ，也就是两个任务直接以固定的时间间隔执行，不管任务执行完成与否

scheduleWithFixedDelay：以固定的任务时延迟来重复执行任务，这种任务不管任务执行多久都执行完成，然后隔预定的如3s，接着执行下一个任务，每个任务之间的间隔都是一样的

Executors：快速得到线程池的工具类，创建线程池的工厂类

ThreadPoolExecutor：线程池的标准实现

下面列举出ThreadPoolExecutor的主要参数：

参数描述

corePoolSize

核心线程数量

maxPoolSize

最大线程数量

keepAliveTime+时间单位

空闲线程的存活时间

ThreadFactory

线程工厂，用于创建线程

workQueue

用于存放任务的队列，可以称之为工作队列

Handler

用于处理被拒绝的任务

虽然Executors使用起来很方便，不过在阿里编程规范里是强调了慎用Executors创建线程池，下面摘录自阿里编程规范手册：

【强制】线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExecutor的方式，

这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

说明：Executors各个方法的弊端：

1）newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor:

主要问题是堆积的请求处理队列可能会耗费非常大的内存，甚至OOM。

2）newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool:

主要问题是线程数最大数是Integer.MAX_VALUE，可能会创建数量非常多的线程，甚至OOM。

ThreadPoolExecutor的基本参数：

new ThreadPoolExecutor(
				2, // 核心线程数 
				5, // 最大线程数
                60L, // keepAliveTime,线程空闲超过这个数，就会被销毁释放
                TimeUnit.SECONDS, // keepAliveTime的时间单位
                new ArrayBlockingQueue(5)); // 传入边界为5的工作队列

画流程图表示，线程池的核心参数是corePoolSize、maxPoolSize、workQueue（工作队列）

线程池工作原理示意图：任务可以一直放，直到线程池满了的情况，才会拒绝java线程，然后除了核心线程，其它的线程会被合理回收。所以正常情况下，线程池中的线程数量会处在 corePoolSize 与 maximumPoolSize 的闭区间内

ThreadPoolExecutor基本实例：

ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(2, 5,
                60L, TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue(5));
 service.execute(() ->{
     System.out.println(String.format("thread name:%s",Thread.currentThread().getName()));
 });
  // 避免内存泄露，记得关闭线程池
 service.shutdown();

ThreadPoolExecutor加上Callable、Future使用的例子：

public static void  main(String[] args) {
	ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(2, 5,
	                60L, TimeUnit.SECONDS,
	                new ArrayBlockingQueue(5));	
	Future future = service.submit(new CallableTask());
	Thread.sleep(3000);
	System.out.println("future is done?" + future.isDone());
	if (future.isDone()) {
	    System.out.println("callableTask返回参数:"+future.get());
	}
	service.shutdown();
}
static class CallableTask implements Callable{
     @Override
     public Integer call() {
         return ThreadLocalRandom.current().ints(0, (99 + 1)).limit(1).findFirst().getAsInt();
     }
 }

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注自学编程网的更多内容！