当前位置: 主页 > JAVA语言

java线程-如何正确使用多线程来跑任务?CPU数量的区别

发布时间:2023-06-27 16:09   浏览次数:次   作者:佚名

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。

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

4、掌握JUC线程池API

在这里插入图片描述

ScheduleExecutorService :加入对定时任务的支持

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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)

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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!