【学习笔记】多线程编程-线程池/任务/线程

写在前面的话:之前一直没了解过多线程编程相关的东西,对于线程之类相关的概念也是一知半解。这次借着准备面试的时机,计划将一些关键性的盲区(除多线程以外,还有垃圾回收、图片缓存、性能优化等等)都彻底扫一遍。接下来我会陆续整理成学习笔记,主要作为自己学习后的温习巩固之用。如果能帮助到同样迷茫的小白的话,深感荣幸;如果因为缺少实战导致理解有误或解释不清的地方,还请路过的大牛不吝赐教,共同进步^_^

知识点相关>>>

作为这次学习的切入点,线程池关联到的概念有很多,比如线程到底是什么,常搭配使用的Runnable又是啥,为什么又要搭配起来使用,等等。

关于这些,我找到了一篇博文:多线程(Thread、线程创建、线程池),里面的解释说明非常全面了,感兴趣的可以整篇通读,一定受益匪浅。我在这里仅把几个重要且基础的点列出来,按自己的理解简要说明一下:

线程Thread类:用于创建线程(start方法)和定义线程所执行的任务(run方法),这里的run方法与主线程中的main方法等效。

任务Runnable接口:一般有两种方法定义任务,一种是继承Thread类重写run方法,另一种则是实现Runnable接口重写run方法。后者用的比较多,是常用搭配,目的就在于将线程创建和线程任务这两块解耦

任务Callable接口:作用与Runnable类似,call方法也与run方法地位相同,区别在于Callable返回结果而Runnable不返回

任务结果Future接口:对应的通过Future接口的get方法来获取Callable返回的结果,注意:使用get方法时如还未得到结果则会阻塞当前线程直至拿到结果

任务FutureTask类:可以理解为是Runnable/Callable和Future的结合体,通过在Callable(Runnable也会先转为Callable)外面加包一层,使用get方法直接获取任务结果

除了以上这些涉及到的类,还有一些多线程相关的概念列举如下:

进程:简单来说,一个应用对应一个进程,占用一定内存

线程:一个进程包含多个线程,线程相当于是任务执行单元,互不干扰

抢占式调度:按优先级高低分配向线程分配内存资源;多线程并不提高程序运行速度,而是在于提高运行效率,提高CPU的使用率

主线程:运行main方法所在的线程即为主线程;通常将耗时操作放到主线程以外的线程,以防阻塞主线程

准备工作完毕,下面重点讲线程池↓

为什么要使用线程池

简单来说,线程池就像一个管家,通过调度和合理分配工作,让每个佣人(即线程)在繁忙时都能各司其职高效完成任务,同时又能在空闲时得到充分休息。更具体来说,主要有两点:一是合理利用现存的线程,减少线程创建和销毁所消耗的资源开销,加快响应;二是便于监督和管理每个线程的生命周期。

线程池ThreadPoolExecutor类

要搞清楚这个类,先上一张图。

【学习笔记】多线程编程-线程池/任务/线程

这是一张继承关系图。最初的Executor接口定义的是execute方法,比较简单。它的子类ExecutorService接口,你可以理解为是通用线程池类,里面增加了线程池常用的一些用于控制线程的方法,如submit和shutdown等,用于管理生命周期。继承的AbstractExecutorService抽象类,是在ExecutorService基础上的默认实现。最后,ThreadPoolExecutor继承自该抽象类,通过构造方法来配置线程池。

这里还要提一下Executors类,不在图中,是线程池工厂类,可以通过一系列静态方法创建线程池。查看源码可以发现,方法内部都是使用ThreadPoolExecutor的构造方法加上不同的配置参数来实现。

下面是ThreadPoolExecutor类的几个构造方法:

【学习笔记】多线程编程-线程池/任务/线程

重点讲第三个,其他的构造方法基本类似。其中的参数有(按顺序依次):核心线程数N,最大线程数M,超时时间T,时间单位U,缓冲队列B和拒绝处理Handler。这些参数各自代表的含义,将结合不同的缓冲队列类型分情况讲解:

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