一文讀懂線程池的工作原理(故事白話文)
前言
本文以程序員做需求的例子,比喻線程池的工作過程。以故事白話的方式展開,跟大家闡述線程池工作原理,以方便大家更好理解線程池,謝謝閱讀哈~
- 什么是線程池?
- 什么是核心線程?
- 什么是阻塞隊列?
- 什么是非核心線程?
- 什么是空閑存活時間?
- 什么是飽和策略?
- 線程池工作原理流程圖&源碼概覽
github地址,感謝每一顆Star
https://github.com/whx123/JavaHome
什么是線程池?
「小田螺」 勤勤懇懇,任勞任怨,夜以繼日地工作著。終于有一天,他晉升為公司的主管,負(fù)責(zé)公司日常業(yè)務(wù)。
風(fēng)輕云淡的一天,老板找到了小田螺,“我們公司員工越來越多了,我想搞個「員工管理系統(tǒng)」,你那邊安排一下哈,要在一個月后完成。” 小田螺拍拍胸口,沒問題!
因為當(dāng)前公司還沒有程序員,所以小田螺快馬加鞭打開「豬八戒網(wǎng)」,提交員工管理系統(tǒng)需求,等待不久,「開發(fā)者(名字,線程A)」 接單,談好合同,開始開發(fā),系統(tǒng)交付...一系列流程下來,并且一個月過后,一個五臟俱全的員工管理系統(tǒng)終于完成了...老板對此大加贊賞~
過了不久,老板再次發(fā)話,“公司越來越多人遲到了,我們再搞個「考勤系統(tǒng)」吧!" 小田螺接到任務(wù),馬上又開始上豬八戒網(wǎng),提需求找人開發(fā),這次來了「線程B接單」......
逝者如斯,月底了,老板又提出開發(fā)個薪酬系統(tǒng)需求...小田螺聽了頭皮發(fā)麻,one day day的,重復(fù)去網(wǎng)上找人開發(fā)!“為了節(jié)省成本,不如我們雇傭幾個程序員(線程a,b,c),成立自己的IT技術(shù)部門吧!我們就管IT部門叫「線程池」吧!”老板聽了,一拍即合!!!
線程池就是管理線程的池子,當(dāng)有任務(wù)要處理時,不用頻繁創(chuàng)建新線程,而是從池子拿個線程出來處理。當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完,線程并不會被銷毀,而是在等待下一個任務(wù)。因此可以節(jié)省資源,提高響應(yīng)速度。
什么是核心線程?
「線程池」IT部門成立后,雇傭了幾個與公司有正式合同關(guān)系的員工a,b,c,「小田螺」管他們幾個正式員工做「核心線程」。當(dāng)老板提一個需求過來,小田螺就把需求分配給「手上沒活干」的線程處理...
什么是阻塞隊列?
一天早上,老板睡眼惺忪。來到公司后,一口氣提了「四個需求」,a,b,c 按順領(lǐng)完任務(wù)后,發(fā)現(xiàn)還剩余一個需求任務(wù)。這個怎么安排呢?難道又去「豬八戒兼職網(wǎng)」找人嘛?成立了「線程池IT部門」,還去找人(找線程干活),會被人笑落大牙的!
聰明的小田螺想到一個好辦法,我們可以搞個DPMS需求池,把還沒分配的需求,放進(jìn)待完成的DPMS需求池里面吧,等到a,b,c誰先干完活,再把這個任務(wù)領(lǐng)走。這個DPMS需求池,我們給它取名「阻塞隊列」,英文名叫「WorkQueue」吧!
什么是非核心線程?
又在一個晴空萬里的午后,老板喝了一杯咖啡,閑來沒事,就跑去「阻塞隊列」(DPMS需求池)看看,一看就傻帽了!!需求池堆積了幾十個需求,排期都是滿滿的了。老板馬上叫「小田螺進(jìn)來辦公室」,以商量如何處理這些需求任務(wù)。
“要不,我們雇傭多幾個員工(搞多幾個「核心線程」)?” “不行不行,公司財務(wù)「開銷」有點大!”
“要不然,我們要求業(yè)務(wù)提少點任務(wù)需求?(「請求少點」)” “你是不是傻,請求少點,不是自斷財路嘛?你回家想想辦法先吧!!”老板放大了他的嗓門~
小田螺回家閉目讓神,每天早早就睡覺,兩耳不聞窗外事...終于有一天,在一個夢香里,他想到了一個好辦法。
“老板,我們可以去別的公司(「外包公司」)雇傭幾個員工(假設(shè)名字為d,e,f,g)一段時間,讓它們來做「DPMS需求池(阻塞隊列)」 里面的需求。等到做完需求,再派他們回去就好啦。” 老板一聽就樂了,這個方案好,心里美滋滋:「需求的活有人干了,公司財務(wù)又省錢,兩全其美呀」~ 這幾個派遣來的外包員工(d,e,f,g),我們就把它叫做「非核心線程」吧。
什么是空閑時間?
自從來了d,e,f,g外包員工(「非核心線程」),老板長舒一口氣,這么多活,終于有人干了。
但是呢,又有一天,到了7點所謂的下班時間,老板走出辦公室,發(fā)現(xiàn)「線程池」IT部門的員工,都走得七七八八了。心里一怒:「這幫粉腸,怎么一到下班時間就跑,工作這么不飽和了」?他隨手點進(jìn)DPMS需求池,才發(fā)現(xiàn),原來需求都被做完了。。。還有一堆外包同事(非核心線程)要發(fā)工資呢,這波虧大了~
第二天,小田螺被「秘密」叫進(jìn)了老板辦公室,既然DPMS需求池都已經(jīng)沒需求了。我們準(zhǔn)備派外包同事(非核心線程)回去吧?但是呢一般,需求一沒有,就馬上讓他們回去(「線程回收」),如果需求一下子又來,就有點hold不住了...
“要不醬紫,我們等需求池空的時候,隔個15天還是10天,再讓外包同事(「非核心線程」)回去吧?” 這個定義的15天或者10天,就是「線程空閑存活時間」啦
什么是飽和策略?
在臨近雙11的時候,不僅老板提了良多需求,新來的運(yùn)營小姐姐們,也提了好多好多的需求。新需求如源頭活水,滾滾的來~
首先呢,「線程池」IT部門a,b,c三個正式員工(核心線程)都忙于處理需求(「請求」),接著,DPMS需求池(「阻塞隊列」)也被擠滿了,最后呢,連d,e,f,g外包同事(「非核心線程」)也忙得不可開交。
這時候,需求還是做不完,怎么辦呢?雙11趕著上線呢?小田螺愁眉苦臉,從「潮起愁到潮落」...
沒辦法了,只能動用「飽和策略」啦。比如「丟棄需求任務(wù)」?「拋異常,告訴老板別加需求了」?「丟棄需求池最老的需求任務(wù)」?還是「交給提需求的人自己處理」?
最后老板決定,「拒絕再提新的需求」,于是「線程池」IT部門還是正常運(yùn)行~
線城池的飽和策略事件,主要有四種類型
- AbortPolicy(拋出一個異常,默認(rèn)的)
- DiscardPolicy(新提交的任務(wù)直接被拋棄)
- DiscardOldestPolicy(丟棄隊列里最老的任務(wù),將當(dāng)前這個任務(wù)繼續(xù)提交給線程池)
- CallerRunsPolicy(交給線程池調(diào)用所在的線程進(jìn)行處理,即將某些任務(wù)回退到調(diào)用者)
線程池工作原理流程圖 & 源碼概覽
故事講完啦,再復(fù)習(xí)下線程池工作流程圖吧~
有興趣的朋友,源碼也可以看下哈~
- if (command == null)
- throw new NullPointerException();
- int c = ctl.get();
- //判斷當(dāng)前活躍線程數(shù)是否小于corePoolSize
- if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
- //如果小于,則調(diào)用addWorker創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)
- if (addWorker(command, true))
- return;
- c = ctl.get();
- }
- //如果大于等于corePoolSize,則將任務(wù)添加到workQueue隊列。
- if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
- int recheck = ctl.get();
- if (! isRunning(recheck) && remove(command))
- reject(command);
- else if (workerCountOf(recheck) == 0)
- addWorker(null, false);
- }
- //如果放入workQueue隊列失敗,則創(chuàng)建非核心線程執(zhí)行任務(wù)
- else if (!addWorker(command, false))
- //(如果這時創(chuàng)建線程失敗(當(dāng)前線程數(shù)大于等于maximumPoolSize時))
- 調(diào)用reject拒絕接受任務(wù)
- reject(command);
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