java深入理解线程池
Java线程池FutureTask实现原理详解
Java线程池FutureTask实现原理详解前⾔线程池可以并发执⾏多个任务，有些时候，我们可能想要跟踪任务的执⾏结果，甚⾄在⼀定时间内，如果任务没有执⾏完成，我们可能还想要取消任务的执⾏，为了⽀持这⼀特性，ThreadPoolExecutor提供了 FutureTask ⽤于追踪任务的执⾏和取消。
本篇介绍FutureTask的实现原理。
类视图为了更好的理解FutureTask的实现原理，这⾥先提供⼏个重要接⼝和类的结构，如下图所⽰：RunnableAdapterThreadPoolExecutor提供了submit接⼝⽤于提交任务，submit⽀持Runnable和Callable两种不同的接⼝，为了提供统⼀的对外接⼝，jdk在内部把Runnable给包装成了⼀个Callable，这⼀切是通过RunnableAdapter这个适配器来实现的。
如下为RunnableAdapter的源码：static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> {final Runnable task;final T result;RunnableAdapter(Runnable task, T result) {this.task = task;this.result = result;}public T call() {task.run();return result;}}RunnableAdapter是Callable 的实现类，实现了call⽅法，⽽call⽅法仅仅是调⽤task.run(),然后return result，这样就能够确保在内部只需要统⼀处理Callable接⼝。
FutureTask实现原理通过上⼀⼩节的了解，我们知道提交的Runnable任务在内部统⼀被转换为Callable任务。
查看submit⽅法的返回值，为⼀个Future，实际上这个Futrue为FutureTask实例，通过此实例，调⽤get⽅法，可以阻塞当前线程，直到任务运⾏完毕，返回结果。
java线程池的使用例子
java线程池的使用例子随着计算机技术的不断发展，我们的软件系统越来越复杂，程序的性能要求也越来越高。
在这样的背景下，线程池成为了一种非常重要的工具。
Java线程池是Java提供的一种简单易用的线程管理工具，可以帮助我们更好地管理程序中的线程，提高程序的性能和稳定性。
本文将通过一个实际的例子来介绍Java线程池的使用方法和注意事项。
希望读者可以通过本文的学习，更好地掌握Java线程池的使用技巧。
一、什么是线程池？在介绍Java线程池之前，我们需要先了解什么是线程池。
线程池是一种管理线程的机制，可以帮助我们更好地管理程序中的线程，提高程序的性能和稳定性。
线程池的主要作用是为每个任务分配一个线程，当任务完成后，线程会被回收并可供下一个任务使用。
这样，线程的创建和销毁的开销就可以得到控制，避免了频繁创建和销毁线程所带来的性能损失。
二、Java线程池的使用方法1. 创建线程池Java线程池的创建方式非常简单，只需要使用ThreadPoolExecutor类即可。
以下是一个简单的线程池创建代码： ```ExecutorService executor =Executors.newFixedThreadPool(5);```这个代码创建了一个固定大小为5的线程池。
如果需要创建其他类型的线程池，可以使用其他的静态工厂方法，如newCachedThreadPool()、newSingleThreadExecutor()等。
2. 提交任务创建好线程池之后，我们就可以向线程池提交任务了。
以下是一个简单的线程池提交任务代码：```executor.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 执行任务}});```这个代码提交了一个Runnable类型的任务，线程池会自动为其分配一个线程执行。
如果需要提交其他类型的任务，可以使用Callable、Future等接口。
java 多线程理解
java 多线程理解
Java多线程是指在同一时间内，程序中有多个线程在同时执行。
这种并发性质让程序可以更有效地利用CPU资源，提高程序的响应速度和并发处理能力。
Java多线程的实现方式有两种，一种是继承Thread类，另一种是实现Runnable接口。
对于简单的多线程任务，继承Thread类更为简单，而对于复杂的任务，实现Runnable接口更为灵活。
Java多线程的核心概念包括线程安全、同步和互斥。
线程安全
是指多个线程同时调用一个对象或方法时，不会发生错误或数据损坏。
同步是指多个线程在执行时，需要互相协调和配合，确保数据的正确性和一致性。
互斥是指多个线程在访问共享资源时，需要通过加锁和释放锁来保证同一时间只有一个线程可以访问。
Java多线程的应用领域非常广泛，例如服务器端的并发处理、
多媒体处理、网络编程等等。
理解Java多线程的核心概念和实现方式，对于开发高并发、高可用的程序非常重要。
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java线程池未捕获异常处理方法
Java线程池未捕获异常处理方法在Java编程中，使用线程池是一种常见的方式来管理和调度多线程任务。
然而，线程池的异常处理却是一个容易被忽视的问题。
在本文中，我将从多个角度探讨Java线程池未捕获异常处理方法，帮助读者更全面、深入地理解这一主题。
1.理解线程池未捕获异常在深入讨论处理方法之前，我们需要首先理解线程池未捕获异常的概念。
在线程池中，如果一个线程由于未捕获的异常而突然终止，该异常将会导致整个线程池停止工作，从而影响到整个应用程序的稳定性和可靠性。
处理线程池未捕获异常变得至关重要。
2.使用Thread.UncaughtExceptionHandler处理线程池异常Java提供了Thread.UncaughtExceptionHandler接口，用于处理线程未捕获异常。
我们可以通过实现该接口来定义自己的异常处理逻辑，从而更好地控制线程池的异常情况。
在实际应用中，我们可以通过以下步骤来处理线程池未捕获异常：- 实现Thread.UncaughtExceptionHandler接口，并重写uncaughtException方法，在该方法中编写自定义的异常处理逻辑。
- 在创建线程池时，使用ThreadFactory指定线程工厂并设置自定义的UncaughtExceptionHandler。
3.使用CompletableFuture处理线程池异常除了使用Thread.UncaughtExceptionHandler之外，我们还可以通过CompletableFuture来处理线程池的异常。
CompletableFuture 是Java 8中引入的一个重要类，它提供了一种简洁、优雅的方式来处理异步计算和异常情况。
在处理线程池未捕获异常时，我们可以通过CompletableFuture的exceptionally方法来捕获并处理异常，从而保证线程池的稳定性和可靠性。
4.结合日志记录和监控系统除了在代码中处理线程池未捕获异常之外，我们还可以结合日志记录和监控系统来更好地掌握线程池的异常情况。
Java线程池使用和常用参数
Java线程池使⽤和常⽤参数多线程问题：1、java中为什么要使⽤多线程使⽤多线程，可以把⼀些⼤任务分解成多个⼩任务来执⾏，多个⼩任务之间互不影像，同时进⾏，这样，充分利⽤了cpu资源。
2、java中简单的实现多线程的⽅式继承Thread类，重写run⽅法;12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28class MyTread extends Thread{public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName());}}实现Runable接⼝，实现run⽅法；class MyRunnable implements Runnable{ public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); }}class ThreadTest { public static void main(String[] args) { MyTread thread = new Mythread(); thread.start(); //开启⼀个线程 MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); Thread runnable = new Thread(myRunnable); runnable.start(); //开启⼀个线程 }}3、java线程的状态创建：当new了⼀个线程，并没有调⽤start之前，线程处于创建状态；就绪：当调⽤了start之后，线程处于就绪状态，这是，线程调度程序还没有设置执⾏当前线程；运⾏：线程调度程序执⾏到线程时，当前线程从就绪状态转成运⾏状态，开始执⾏run⽅法⾥边的代码；阻塞：线程在运⾏的时候，被暂停执⾏（通常等待某项资源就绪后在执⾏，sleep、wait可以导致线程阻塞），这是该线程处于阻塞状态；死亡：当⼀个线程执⾏完run⽅法⾥边的代码或调⽤了stop⽅法后，该线程结束运⾏4、为什么要引⼊线程池当我们需要的并发执⾏线程数量很多时，且每个线程执⾏很短的时间就结束了，这样，我们频繁的创建、销毁线程就⼤⼤降低了⼯作效率（创建和销毁线程需要时间、资源）。
完整的后端开发流程-深入浅出Java线程池：使用篇
完整的后端开发流程-深⼊浅出Java线程池：使⽤篇⼿动步骤⾛⼀种完整的后端开发流程服务端1、将远程仓库的jar包拷贝到本地仓库2、将项⽬代码拷贝到本地并建⽴路径能够执⾏编译3、编译打包项⽬(package)⾄项⽬下，项⽬跑起来后进⾏本地测试4、版本稳定后，上测试环境上测试环境1、将远程仓库的jar包拷贝到测试环境2、将本地的项⽬代码上传到测试环境 pom能建⽴路径执⾏mvn脚本进⾏编译打包3、编译打包项⽬(package)⾄项⽬下，项⽬跑起来后进⾏测试4、版本在测试环境稳定后，install⾄本地仓库，在上传⾄远程仓库5、不推荐嫌⿇烦直接上传本地jar包的⽅式，因为这样⽆法发现由于环境造成的错误⽽且传输速度没有直接编译的快客户端联调1、将远程仓库的jar包(包括刚刚上传的服务端jar) 拷贝到本地仓库2、将项⽬代码拷贝到本地并建⽴路径能够执⾏编译3、编译打包项⽬(package)⾄项⽬下，项⽬跑起来后进⾏本地测试4、项⽬注册⾄RPC服务中来访问跑在测试环境的服务端项⽬5、版本稳定后，上测试环境联调。
团队的技术栈，基于这个背景再展开后⾯将提到的⼏个问题，将会有更深刻的体会。
控制层基于SpringMvc，数据持久层基于JdbcTemplate⾃⼰封装了⼀套类MyBatis的Dao框架，视图层基于Velocity模板技术，其余组件基于SpringCloud全家桶。
问题1某应⽤发布以后开始报数据库连接池不够⽤异常，⽇志如下：1com.alibaba.druid.pool.GetConnectionTimeoutException: wait millis 60000, active 500, maxActive 500, creating 0 很明显这是数据库连接池满了，当时处于业务低峰期，所以很显然并不是由于流量突发造成的，另⼀种可能性是长事务导致，⼀般是事务中掺杂了外部⽹络调⽤，最终跟业务负责⼈⼀起排除了长事务的可能性。
浅谈Java线程池的7大核心参数
浅谈Java线程池的7⼤核⼼参数⽬录前⾔⼀、线程池的创建及重要参数⼆、ThreadPoolExecutor中重要的⼏个参数详解三、workQueue队列（阻塞队列）四、常见的⼏种⾃动创建线程池⽅式五、线程池实现线程复⽤的原理六、⼿动创建线程池(推荐)七、Springboot中使⽤线程池前⾔java中经常需要⽤到多线程来处理⼀些业务，我不建议单纯使⽤继承Thread或者实现Runnable接⼝的⽅式来创建线程，那样势必有创建及销毁线程耗费资源、线程上下⽂切换问题。
同时创建过多的线程也可能引发资源耗尽的风险，这个时候引⼊线程池⽐较合理，⽅便线程任务的管理。
java中涉及到线程池的相关类均在jdk1.5开始的java.util.concurrent包中，涉及到的⼏个核⼼类及接⼝包括：Executor、Executors、ExecutorService、ThreadPoolExecutor、FutureTask、Callable、Runnable等。
⼀、线程池的创建及重要参数线程池可以⾃动创建也可以⼿动创建，⾃动创建体现在Executors⼯具类中，常见的可以创建newFixedThreadPool、newCachedThreadPool、newSingleThreadExecutor、newScheduledThreadPool；⼿动创建体现在可以灵活设置线程池的各个参数，体现在代码中即ThreadPoolExecutor类构造器上各个实参的不同：public static ExecutorService newFixedThreadPool(int var0) {return new ThreadPoolExecutor(var0, var0, 0L, LISECONDS, new LinkedBlockingQueue());}public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {return new Executors.FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, LISECONDS, new LinkedBlockingQueue()));}public static ExecutorService newCachedThreadPool() {return new ThreadPoolExecutor(0, 2147483647, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue());}public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int var0) {return new ScheduledThreadPoolExecutor(var0);}（重点）public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {……}⼆、ThreadPoolExecutor中重要的⼏个参数详解corePoolSize：核⼼线程数，也是线程池中常驻的线程数，线程池初始化时默认是没有线程的，当任务来临时才开始创建线程去执⾏任务maximumPoolSize：最⼤线程数，在核⼼线程数的基础上可能会额外增加⼀些⾮核⼼线程，需要注意的是只有当workQueue队列填满时才会创建多于corePoolSize 的线程(线程池总线程数不超过maxPoolSize)keepAliveTime：⾮核⼼线程的空闲时间超过keepAliveTime就会被⾃动终⽌回收掉，注意当corePoolSize=maxPoolSize时，keepAliveTime参数也就不起作⽤了(因为不存在⾮核⼼线程)；unit：keepAliveTime的时间单位workQueue：⽤于保存任务的队列，可以为⽆界、有界、同步移交三种队列类型之⼀，当池⼦⾥的⼯作线程数⼤于corePoolSize时，这时新进来的任务会被放到队列中threadFactory：创建线程的⼯⼚类，默认使⽤Executors.defaultThreadFactory()，也可以使⽤guava库的ThreadFactoryBuilder来创建handler：线程池⽆法继续接收任务(队列已满且线程数达到maximunPoolSize)时的饱和策略，取值有AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardOldestPolicy、DiscardPolicy线程池中的线程创建流程图：（基于<Java并发编程的艺术>⼀书）举个例⼦：现有⼀个线程池，corePoolSize=10，maxPoolSize=20，队列长度为100，那么当任务过来会先创建10个核⼼线程数，接下来进来的任务会进⼊到队列中直到队列满了，会创建额外的线程来执⾏任务(最多20个线程)，这个时候如果再来任务就会执⾏拒绝策略。
java线程池的工作原理
java线程池的工作原理
Java线程池的工作原理如下：
1. 线程池的初始化：在使用线程池之前，需要首先创建一个线程池对象，并设定线程池的核心线程数、最大线程数、线程空闲时间等参数。
2. 任务提交：当有任务需要执行时，可以使用线程池的
submit()或execute()方法将任务提交给线程池。
3. 任务队列：线程池会维护一个任务队列，用于存储提交的任务。
如果线程池中的线程数没有达到核心线程数，线程池就会创建新的线程来执行任务。
如果线程池中的线程数已经达到核心线程数，但任务队列仍然可以存储新任务，线程池会将新任务存储在任务队列中。
4. 线程池的工作方式：线程池会不断地从任务队列中取出任务，并通过线程池中的线程来执行任务。
若线程池中的线程处于空闲状态，则会被重新利用，否则任务会等待直到有线程可用。
5. 线程池的扩容：当任务队列已满且线程池中的线程数未达到最大线程数时，线程池会创建新的线程来执行任务。
一旦线程数达到最大线程数，线程池将不再接受新的任务。
6. 线程池的关闭：当不再需要线程池时，可以调用线程池的shutdown()方法来关闭线程池。
关闭线程池后，线程池将不再
接受新的任务，同时会等待已提交的任务执行完毕。
可以使用
awaitTermination()方法来等待所有任务执行完毕。
线程池的好处是提高了线程的利用率，避免了频繁创建和销毁线程的开销。
同时可以控制线程的并发数，防止系统资源过度消耗。
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深入研究线程池
一.什么是线程池?
线程池就是以一个或多个线程[循环执行]多个应用逻辑的线程集合.
注意这里用了线程集合的概念是我生造的,目的是为了区分执行一批应用逻辑的多个线程和
线程组的区别.关于线程组的概念请参阅基础部分.
一般而言,线程池有以下几个部分:
1.完成主要任务的一个或多个线程.
2.用于调度管理的管理线程.
3.要求执行的任务队列.
那么如果一个线程循环执行一段代码是否是线程池?
如果极端而言,应该算,但实际上循环代码应该算上一个逻辑单元.我们说最最弱化的线程池
应该是循环执行多个逻辑单元.也就是有一批要执行的任务,这些任务被独立为多个不同的执行单元.比如:
int x = 0;
while(true){
x ++;
}
这就不能说循环中执行多个逻辑单元,因为它只是简单地对循环外部的初始变量执行++操作.
而如果已经有一个队列
ArrayList al = new ArrayList();
for(int i=0;i<10000;i++){
al.add(new AClass());
}
然后在一个线程中执行:
while(al.size() != 0){
AClass a = (AClass)al.remove(0);
a.businessMethod();
}
我们说这个线程就是循环执行多个逻辑单元.可以说这个线程是弱化的线程池.我们习惯上把这些相对独立的逻辑单元称为任务.
二.为什么要创建线程池?
线程池属于对象池.所有对象池都具有一个非常重要的共性,就是为了最大程度复用对象.那么
线程池的最重要的特征也就是最大程度利用线程.
从编程模型模型上说讲,在处理多任务时,每个任务一个线程是非常好的模型.如果确实可以这么做我们将可以使用编程模型更清楚,更优化.但是在实际应用中,每个任务一个线程会使用系统限入"过度切换"和"过度开销"的泥潭.
打个比方,如果可能,生活中每个人一辆房车,上面有休息,娱乐,餐饮等生活措施.而且道路交道永远不堵车,那是多么美好的梦中王国啊.可是残酷的现实告诉我们,那是不可能的.不仅每个人一辆车需要无数多的社会资源,而且地球上所能容纳的车辆总数是有限制的.
首先,创建线程本身需要额外(相对于执行任务而必须的资源)的开销.
作业系统在每创建一个线程时,至少需要创建以下资源:
线程内核对象用于对线程上下文的管理.
用户模式执行栈.
内核模式执行栈.
这些资源被线程占有后作业系统和用户都无法使用.
相反的过程,销毁线程需要回收资源,也需要一定开销.
其次,过多的线程将导致过度的切换.
线程切换带来的性能更是不可估量.系统完成线程切换要经过以下过程:
从用户模式切换到内核模式.
将CPU寄存器的值保存到当前线程的内核对象中.
打开一个自旋锁,根据调度策略决定下一个要执行的线程.释放自旋锁,如果要执行的线程不是同一
进程中的线程,还需要切换虚拟内存等进程环境.
将要执行的线程的内核对象的值写到CPU寄存器中.
切换到用户模式执行新线程的执行逻辑.
以上开销对于用户要执行的任务而言,都是额外的.更不可容忍的是,如果用户的任务逻辑都是很小
的单元,而新分配线程和线程切换的开销与任务逻辑需要的开销的比例可能会10:1,100:1,1000:1.
也就是你花了1000$买的衣服只穿了一天!
所以线程池的目的就是为了减少创建和切换线程的额外开销,利用已经的线程多次循环执行多个任
务从而提高系统的处理能力.也就是在"社会主义初级阶段"一件衣服应该尽量多穿一些天数.
[扩展知识]
尽管目前绝大多数JVM实现都是一个Java线程对应一个作业系统线程,但事实上(如果是我来实现JVM) 完全可以用一个作业系统线程执行多个Java线程,因为对于作业系统线程来说Java线程就是一个任务. 而且无论是作业系统线程或Java线程中都可以更细地划分为超细线程(纤程),即在线程内部实现对纤
程的调度利用纤程来执行任务.
三.如何实现线程池?
一个线程池至少应该具有以下几个方面的功能:
1.提供一个任务接口以便用户加入任务
由于Java不支持方法指针,所以操作(方法)只能绑定在对象上,将拥有操作的队象放入队列中,以便
工作线程能按一定策略获取对象然后执行其上的方法.
这里需要有两个组件,一是规定操作的任务接口:
interface ITask{
public void task();
}
一是存放操作的容器.容器可以根据调度策略来选择或自己实现,比如一个最简单的FIFO策略的容器
可以用LinkedList来实现.需要注意的是对这个容器的存取需要同步:
class TaskList{
private LinkedList<ITask> tl = new LinkedList();
public synchronized void addTask(ITask task){
this.tl.add(task);
//notifyAll();
}
//加上addFistTask和addLastTask
public synchronized ITask getTask(){
if(this.size() <= 0)
wait();
return this.tl.poll();
}
//加上getFistTask和getLastTask
public synchronized int getCount(){
return this.tl.size();
}
public synchronized void removeAll(){
this.tl.clear();
}
}
加上addFistTask和addLastTask/getFistTask和getLastTask实现就可以实现简单的优先级调度.
2.工作线程
我们把用来执行用户任务的线程称为工作线程,工作线程就是不断从队列中获取任务对象并执行对象上的业务方法:
class WorkThread extends Thread{
private TaskList list;
//多个工作线程共同从一个任务队列中获取任务,所以要从外面传入一个任务队列.
public WorkThread(String name,TaskList list){
super(name);
this.list = list;
}
public void run(){
while(true){
ITask task = null;
task = list.getTask();
if(task != null) task.task();
}
}
}
在基础知识部分已经介绍了对线程状态的标记控制,请参照前面的知识自己加入对线线程状态的判断. 完成了这几个基础部分,就需要有一个对工作线程的调度线程.完成以下几个功能:
1.生成需要的工作线程.由于创建线程需要一定的开销,一定要注意所创建的所有线程不能超一个设定的最大值.建议最大值不要超25.
2.动态自适应调整集合中线程数.当有太多的线程处于闲置状态时(队列中没有任务),应该按一定比例
销毁闲置了一定时的线程.如果队列中任务队列积压太多而工作线程总数没有超最大线程数时应该及时创建工作线程直至达到是大值.
3.需要一个专门的后台线程定时扫描队列中任务与正在工作的线程总数,闲置的线程总数.
以上功能有不同优化方法实现,可以参考JDK的线程池实现.。