线程池作用就是限制系统中执行线程的数量,导致task2线程阻塞

我们需要保证任务线程或者调度器的健壮性,线程池作用就是限制系统中执行线程的数量

java使用默认线程池踩过的坑(1)

场景

一个调度器,两个调度任务,分别处理两个目录下的txt文件,某个调度任务应对某些复杂问题的时候会持续特别长的时间,甚至有一直阻塞的可能。我们需要一个manager来管理这些task,当这个task的上一次执行时间距离现在超过5个调度周期的时候,就直接停掉这个线程,然后再重启它,保证两个目标目录下没有待处理的txt文件堆积。

问题

直接使用java默认的线程池调度task1和task2.由于外部txt的种种不可控原因,导致task2线程阻塞。现象就是task1和线程池调度器都正常运行着,但是task2迟迟没有动作。

当然,找到具体的阻塞原因并进行针对性解决是很重要的。但是,这种措施很可能并不能完全、彻底、全面的处理好所有未知情况。我们需要保证任务线程或者调度器的健壮性!

方案计划

线程池调度器并没有原生的针对被调度线程的业务运行状态进行监控处理的API。因为task2是阻塞在我们的业务逻辑里的,所以最好的方式是写一个TaskManager,所有的任务线程在执行任务前全部到这个TaskManager这里来注册自己。这个TaskManager就负责对于每个自己管辖范围内的task进行实时全程监控!

后面的重点就是如何处理超过5个执行周期的task了。

方案如下:

●一旦发现这个task线程,立即中止它,然后再次重启;

●一旦发现这个task线程,直接将整个pool清空并停止,重新放入这两个task
——task明确的情况下】;

方案实施

中止后重启

●Task实现类

class FileTask extends Thread { private long lastExecTime = 0; protected long interval = 10000; public long getLastExecTime() {     return lastExecTime; } public void setLastExecTime(long lastExecTime) {     this.lastExecTime = lastExecTime; } public long getInterval() {     return interval; } public void setInterval(long interval) {     this.interval = interval; }  public File[] getFiles() {     return null; } 

●Override

public void run() { while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) { lastExecTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running -> " + new Date()); try { Thread.sleep(getInterval() * 6 * 1000); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); e.printStackTrace();    // 当线程池shutdown之后,这里就会抛出exception了             }         }     }     } 

●TaskManager

public class TaskManager  implements Runnable { private final static Log logger = LogFactory.getLog(TaskManager .class); public Set<FileTask> runners = new CopyOnWriteArraySet<FileTask>(); ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool(); public void registerCodeRunnable(FileTask process) { runners.add(process); } public TaskManager (Set<FileTask> runners) { this.runners = runners; } 

@Override

public void run() {        while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {            try {                long current = System.currentTimeMillis();                for (FileTask wrapper : runners) {                    if (current - wrapper.getLastExecTime() > wrapper.getInterval() * 5) {                        wrapper.interrupt();                        for (File file : wrapper.getFiles()) {                            file.delete();                        }                     wrapper.start();                      }                }            } catch (Exception e1) {                logger.error("Error happens when we trying to interrupt and restart a task ");                ExceptionCollector.registerException(e1);            }            try {                Thread.sleep(500);            } catch (InterruptedException e) {            }        }    }     

这段代码会报错 java.lang.Thread
IllegalThreadStateException。为什么呢?其实这是一个很基础的问题,您应该不会像我一样马虎。查看Thread.start()的注释,
有这样一段:

It is never legal to start a thread more than once. In particular, a
thread may not be restarted once it has completed execution.

是的,一个线程不能够启动两次。那么它是怎么判断的呢?

public synchronized void start() {         /**          * A zero status value corresponds to state "NEW".    0对应的是state NEW          */ 

if (threadStatus != 0) //如果不是NEW state,就直接抛出异常!


图片 1


) 场景
一个调度器,两个调度任务,分别处理两个目录下的txt文件,某个调度任务应对某些复杂问题的时候会…

一、简介

  线程的使用在java中占有极其重要的地位,在jdk1.4极其之前的jdk版本中,关于线程池的使用是极其简陋的。在jdk1.5之后这一情况有了很大的改观。Jdk1.5之后加入了java.util.concurrent包,这个包中主要介绍java中线程以及线程池的使用。为我们在开发中处理线程的问题提供了非常大的帮助。

二、线程池

线程池的作用

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
     根据系统的环境情况,可以自动或手动设置线程数量,达到运行的最佳效果;少了浪费了系统资源,多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量,其他线程排队等候。一个任务执行完毕,再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程,线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时,如果线程池中有等待的工作线程,就可以开始运行了;否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1、减少了创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务。

2、可以根据系统的承受能力,调整线程池中工作线程的数目,防止因为消耗过多的内存而把服务器累趴下(每个线程需要大于1MB内存,线程开的越多,消耗的内存也就越大,最后死机)。

Java里面线程池的顶级接口是Executor,但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

比较重要的几个类:

ExecutorService 线程池接口
ScheduledExecutorService 能和Timer/TimerTask类似,解决那些需要任务重复执行的问题
ThreadPoolExecutor ExecuotrService的默认实现
ScheduledThreadPoolExecutor 继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现,周期性任务调度的类实现

 

 

 

 

 

 

要配置一个线程池是比较复杂的,尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下,很有可能配置的线程池不是较优的,因此在Executors类里面提供了一些静态工厂,生成一些常用的线程池。

1、newSingleThreadExecutor

创建一个单线程的线程池。这个线程只有一个线程在工作,也就相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

2、newFixedThreadPool

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,知道线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新的线程。

3、newCachedThreadPool

创建一个可缓存的线程池,如果线程池的大小超过了处理任务所需的线程。那么就会回收部分空闲(60秒不执行任务)的线程,当任务数量增加时,此线程又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池的大小做限制,线程池大小完全依赖于操作系统(或者JVM)能够创建的最大线程大小。

4、newScheduledThreadPool

创建一个无限大小的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

 

实例

1、newSingleThreadExecutor

public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在运行");
    }
    private static ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            executorService.execute(new MyThread());
        }
    }
}

输出结果:

pool-1-thread-1正在运行
pool-1-thread-1正在运行
pool-1-thread-1正在运行
pool-1-thread-1正在运行
pool-1-thread-1正在运行

2、newFixedThreadPool

public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在运行");
    }
    private static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            executorService.execute(new MyThread());
        }
    }
}

输出结果

pool-1-thread-2正在运行
pool-1-thread-3正在运行
pool-1-thread-1正在运行
pool-1-thread-3正在运行
pool-1-thread-2正在运行
pool-1-thread-1正在运行

3、newCachedThreadPool

public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在运行");
    }
    private static ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            executorService.execute(new MyThread());
        }
    }
}

输出结果

pool-1-thread-1正在运行
pool-1-thread-2正在运行
pool-1-thread-3正在运行
pool-1-thread-4正在运行
pool-1-thread-5正在运行
pool-1-thread-6正在运行

4、newScheduledThreadPool

public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在运行");
    }
    private static ScheduledExecutorService executorService = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
    public static void main(String[] args) {
        executorService.scheduleAtFixedRate(new MyThread(), 1000, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
}

运行结果

pool-1-thread-1正在运行      //一秒后运行
pool-1-thread-1正在运行      //以后每隔五秒运行一次
pool-1-thread-1正在运行
pool-1-thread-1正在运行
pool-1-thread-1正在运行

 

三、ThreadPoolExecutor详解

ThreadPoolExecutor的完整构造方法的签名是:ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) .

corePoolSize – 线程池中保存的线程数,包括空闲线程。

maximumPoolSize – 线程池中允许的最大线程数。

keepAliveTime
当线程数大于核心数时,终止多余的空闲线程等待新任务的最长时间。

unit – keepAliveTime参数的时间单位。

workQueue
执行前用于保持任务的队列。次队列仅保持由execute方法提交的Runnabe任务。

threadFactory – 执行程序创建新线程时使用的工厂。

handler
由于超出线程范围和队列容量而使执行被阻塞时所使用的处理程序。

 

ThreadPoolExecutor是Executors类的底层实现。

在JDK帮助文档中,有如此一段话:

“强烈建议程序员使用较为方便的Executors工厂方法Executors.newCachedThreadPool()(无界线程池,可以进行自动线程回收)、Executors.newFixedThreadPool(int)(固定大小线程池)Executors.newSingleThreadExecutor()(单个后台线程),它们均为大多数使用场景预定义了设置。”

下面来查看一下几个方法的源码:

//单例类线程池
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

//固定大小线程池
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

//有缓存的线程池
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }