Java 线程池 ThreadPoolExecutor 八种拒绝策略浅析

前言谈到 JAVA 的线程池最熟悉的莫过于 ExecutorService 接口了 , jdk1.5 新增的 java.util.concurrent 包下的这个 api , 大大的简化了多线程代码的开发 。而不论你用 FixedThreadPool 还是 CachedThreadPool 其背后实现都是ThreadPoolExecutor 。ThreadPoolExecutor 是一个典型的缓存池化设计的产物 , 因为池子有大小 , 当池子体积不够承载时 , 就涉及到拒绝策略 。JDK 中已经预设了 4 种线程池拒绝策略 , 下面结合场景详细聊聊这些策略的使用场景 , 以及我们还能扩展哪些拒绝策略 。
【Java 线程池 ThreadPoolExecutor 八种拒绝策略浅析】 
池化设计思想池话设计应该不是一个新名词 。我们常见的如 Java 线程池、JDBC 连接池、redis 连接池等就是这类设计的代表实现 。这种设计会初始预设资源 , 解决的问题就是抵消每次获取资源的消耗 , 如创建线程的开销 , 获取远程连接的开销等 。就好比你去食堂打饭 , 打饭的大妈会先把饭盛好几份放那里 , 你来了就直接拿着饭盒加菜即可 , 不用再临时又盛饭又打菜 , 效率就高了 。除了初始化资源 , 池化设计还包括如下这些特征:池子的初始值、池子的活跃值、池子的最大值等 , 这些特征可以直接映射到 Java 线程池和数据库连接池的成员属性中 。
 
线程池触发拒绝策略的时机和数据源连接池不一样 , 线程池除了初始大小和池子最大值 , 还多了一个阻塞队列来缓冲 。数据源连接池一般请求的连接数超过连接池的最大值的时候就会触发拒绝策略 , 策略一般是阻塞等待设置的时间或者直接抛异常 。而线程池的触发时机如下图:

Java 线程池 ThreadPoolExecutor 八种拒绝策略浅析

文章插图
如图 , 想要了解线程池什么时候触发拒绝粗略 , 需要明确上面三个参数的具体含义 , 是这三个参数总体协调的结果 , 而不是简单的超过最大线程数就会触发线程拒绝粗略 , 当提交的任务数大于 corePoolSize 时 , 会优先放到队列缓冲区 , 只有填满了缓冲区后 , 才会判断当前运行的任务是否大于 maxPoolSize , 小于时会新建线程处理 。大于时就触发了拒绝策略 , 总结就是:当前提交任务数大于(maxPoolSize + queueCapacity)时就会触发线程池的拒绝策略了 。
 
JDK内置4种线程池拒绝策略拒绝策略接口定义在分析 JDK 自带的线程池拒绝策略前 , 先看下 JDK 定义的 拒绝策略接口 , 如下:
1public interface RejectedExecutionHandler {2 void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor);3}接口定义很明确 , 当触发拒绝策略时 , 线程池会调用你设置的具体的策略 , 将当前提交的任务以及线程池实例本身传递给你处理 , 具体作何处理 , 不同场景会有不同的考虑 , 下面看 JDK 为我们内置了哪些实现:
 
CallerRunsPolicy(调用者运行策略) 1 public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {23 public CallerRunsPolicy { }45 public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {6 if (!e.isShutdown) {7 r.run;8 }9 }10 }功能:当触发拒绝策略时 , 只要线程池没有关闭 , 就由提交任务的当前线程处理 。
使用场景:一般在不允许失败的、对性能要求不高、并发量较小的场景下使用 , 因为线程池一般情况下不会关闭 , 也就是提交的任务一定会被运行 , 但是由于是调用者线程自己执行的 , 当多次提交任务时 , 就会阻塞后续任务执行 , 性能和效率自然就慢了 。
 
AbortPolicy(中止策略) 1 public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {23 public AbortPolicy { }45 public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {6 throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString +7 " rejected from " +8 e.toString);9 }10 }功能:当触发拒绝策略时 , 直接抛出拒绝执行的异常 , 中止策略的意思也就是打断当前执行流程
使用场景:这个就没有特殊的场景了 , 但是一点要正确处理抛出的异常 。ThreadPoolExecutor 中默认的策略就是AbortPolicy , ExecutorService 接口的系列 ThreadPoolExecutor 因为都没有显示的设置拒绝策略 , 所以默认的都是这个 。但是请注意 , ExecutorService 中的线程池实例队列都是无界的 , 也就是说把内存撑爆了都不会触发拒绝策略 。当自己自定义线程池实例时 , 使用这个策略一定要处理好触发策略时抛的异常 , 因为他会打断当前的执行流程 。


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