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一个demo让你彻底理解线程池工作流程

简介: 什么?都快2022年了还有人不会线程池?
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网上关于线程池的八股文太多了我不多说,说了你也记不住,记住了也理解不了,理解了也不会用…


想了很久,终于想出一个demo,加上十个场景,让你能逐步理解线程池真正的工作流程


相信我,认真看完这篇文章,你能彻底掌握一个Java核心知识点,不亏

线程池无非就那几个参数:核心线程、最大线程、回收时间、队列,没啥难的,有手就能学废


我这里直接上demo,不知道参数啥意思的可以先去隔壁补补课,虽然本文也会提到,但你最好先大概知道点,线程池实现运行机制总结


上才艺

public class ThreadPoolExecutorTest {
    private static final int taskCount = 50;//任务数

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        AtomicInteger integer = new AtomicInteger();
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                10,//核心线程数
                20,//最大线程数
                5,//非核心回收超时时间
                TimeUnit.SECONDS,//超时时间单位
                new ArrayBlockingQueue<>(30)//任务队列);
        System.out.println("总任务数:" + taskCount);
        long start = System.currentTimeMillis();
        //模拟任务提交
        for (int i = 0; i < taskCount; i++) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(500);//模拟执行耗时
                    System.out.println("已执行" + integer.addAndGet(1) + "个任务");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            try {
                //注意这里我try起来了,默认拒绝策略会报错
                executor.execute(thread);
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            }
        }
        long end = 0;
        while (executor.getCompletedTaskCount() < 50) {
            end = System.currentTimeMillis();
        }
        System.out.println("任务总耗时:" + (end - start));
    }
}

重点来了,我们带着问题来看demo


如上,new了个线程池,core线程数10,最大线程数20,任务队列容量30,请听题!!


问题0:往上述线程池中提交5个任务,任务执行完总耗时多少?


分析:我核心线程数10,也就是说10个线程会长期处于活跃状态,来任务立马能执行,5<10,所以5个任务立马全部执行,多线程并行当然是异步,所以是500ms

ac95551b6a7e4f3cac678aec6aef1d8a.png

插个嘴:为什么不是500而是540,因为代码执行需要花时间,毕竟是模拟提交任务,并不是真正一瞬间提交完

问题1:提交10个任务,总耗时多少?

依然是500,10个任务和5个任务其实都一样,没超过核心线程数,来一个执行一个

7b33f218823740b592384bd1a38a51f0.png

问题2:提交11个任务,总耗时多少?

1000,别惊讶,这就是很多人没搞懂线程池机制的关键点,虽然只多了一个任务,但是第11个任务不会马上执行,因为队列没满,所以前10个任务会立马执行,而第11个会被扔到队列中,等有线程空出来了再执行

68ba90df46d54a58b100b027b01f6ee6.png

问题3:提交20个任务,总耗时多少?

也是1000,别问为什么也别杠,今天就是耶稣来了它也是1000,这20个任务,前10个任务来一个执行一个,从第11个到第20个会全部丢进队列,当前十个任务有任务执行完了,才会从队列取出执行

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问题4:提交30个任务,总耗时多少?

当然是1500啦,30/10=3,3*500=1500

54d2b511f0384fe1a4c889bda4d278fa.png

问题5:提交40个任务,总耗时多少?

当然是2000啦,10+10+10+10,我不想解释

e85dd22de38d42778fb4cfb526d3498d.png

重点来了!!

重点来了!!

重点来了!!

问题6:提交41个任务,总耗时多少?

也是2000,很多人会认为是1500,11+11+11+8,其实不然,这里先记下,我后面说,先继续往下看

cebaf769f44c486fabb2683be0dfabb8.png

问题7:提交45个任务,总耗时多少?

1500,没错就是1500,15+15+15

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问题8:提交50个任务,总耗时多少?

1500,20+20+10

95e0e7e46d424b37be2d4df2e72a59d6.png

问题9:提交51个任务,总耗时多少?

也是1500,这个线程池同时最大接收50个任务,因为我没设置拒绝策略,默认是AbortPolicy,即超出的任务会被丢弃并抛出RejectedExecutionException异常,demo中没报错是因为我try了


最后来说刚才的遗留问题,为啥41个任务2000,45个任务就1500??


其实很多人没把这个搞懂的,后面几个问题我都写了个一串加号(这个搞懂,线程池你就算掌握了)


如40个任务时,10+10+10+10,这代表所有任务分4组完成,每组执行10个,因为多线程是异步,所以每组执行时间就等于单个任务执行时间,即500ms,所以40个任务就是500+500+500+500=2000


而41个任务时,是11+11+11+8,所以40个任务也是500+500+500+500=2000(肯定会有小伙伴问,41个任务已经超出了队列容量,线程池中线程为啥没达到最大线程数,应该是20+20+1才对啊)


记住一句话

任务数 <= 核心线程数时,线程池中工作线程数 = 任务数

核心线程数 + 队列容量 < 任务数 <= 最大线程数 + 队列容量时,工作线程数 = 任务数 - 队列容量


所以


再来继续看


41个任务时,41-30=11,执行批次为11+11+11+8,即500+500+500+500=2000,有问题吗?没有问题


45个任务时,45-30=15,所以15+15+15,即500+500+500=1500,有问题吗?没有问题


50个任务时,50-30=20,20+20+10,即500+500+500=1500,有问题吗?依然没有问题


课后留个问题,44个任务耗时多少?


希望你自己去跑一下,别不识抬举


文末补充个冷知识,核心线程数也可以被回收,ThreadPoolExecutor有个属性叫 allowCoreThreadTimeOut

ac53d518628547b1b3e37ca36d96ff81.png

ThreadPoolExecutor给我们提供了一个public方法allowCoreThreadTimeOut,通过**allowCoreThreadTimeOut( true )**就能设置

3035be9aa57e42bda6d870b666e7a892.png

博客是今天写的

demo是昨天想的

头发是前天想demo时掉的

这是我好几根头发换来的demo,家里有条件的都把demo复制下来跑一跑,没条件的抄也要抄一遍

完结

撒花


ok我话说完

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