并發(fā)編程實(shí)戰(zhàn)學(xué)習(xí)筆記（四）——任務(wù)執(zhí)行

2019-11-06 06:40:02

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供稿：網(wǎng)友

無(wú)限制創(chuàng)建線程的不足

線程生命周期的開銷非常高；創(chuàng)建與銷毀過程中都極其耗費(fèi)資源資源消耗；活躍的線程會(huì)消耗系統(tǒng)資源，尤其是內(nèi)存。如果可運(yùn)行的線程數(shù)量多于可用處理器的數(shù)量，那么有些線程將閑置，大量的線程也會(huì)競(jìng)爭(zhēng)CPU時(shí)鐘周期，這個(gè)時(shí)候再創(chuàng)建更多的線程反而會(huì)降低性能。穩(wěn)定性。線程數(shù)量有限制，內(nèi)存消耗過多，可能會(huì)拋出OutOfMemoryError

Executor框架的內(nèi)部機(jī)制

基于生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式，提交任務(wù)的操作相當(dāng)于生產(chǎn)者（生成待完成的工作單元），執(zhí)行任務(wù)的線程則相當(dāng)于消費(fèi)者（執(zhí)行完成這些工作單元）。

使用線程池的優(yōu)勢(shì)

通過重用現(xiàn)有的線程而不是創(chuàng)建新線程，可以在處理多個(gè)請(qǐng)求時(shí)分?jǐn)偩€程創(chuàng)建和銷毀過程中產(chǎn)生的巨大開銷。當(dāng)請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，工作線程通常已經(jīng)存在，因此不會(huì)由于等待創(chuàng)建線程而延遲任務(wù)的執(zhí)行，從而提高了響應(yīng)性。通過適當(dāng)調(diào)整足夠多的線程以便使處理器保持忙碌狀態(tài)。同時(shí)還可以防止過多的線程相互競(jìng)爭(zhēng)資源而使應(yīng)用程序耗盡內(nèi)存或者失敗。

使用線程池限制線程數(shù)量并不能完全解決資源耗盡的問題

盡管服務(wù)器不會(huì)因?yàn)閯?chuàng)建過多的線程而失敗，但在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，如果任務(wù)到達(dá)的速度總是超過任務(wù)執(zhí)行的速度，那么服務(wù)器仍有可能（只是更不易）耗盡內(nèi)存，因?yàn)榈却龍?zhí)行的Runnable隊(duì)列將不斷增長(zhǎng)，可以通過使用一個(gè)有界隊(duì)列在Executor框架內(nèi)部解決這個(gè)問題。

ExecutorService生命周期：運(yùn)行、關(guān)閉和已終止

ExecutorService在初使化創(chuàng)建時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。Shutdown方法將執(zhí)行平緩的關(guān)閉過程：不再接受新的任務(wù)，同時(shí)等待已經(jīng)提交的任務(wù)執(zhí)行完成——包括那些還未開始執(zhí)行的任務(wù)。ShutdownNow方法將執(zhí)行粗暴的關(guān)閉過程：它嘗試取消所有運(yùn)行中的任務(wù)，并且不再啟動(dòng)隊(duì)列中尚未開始執(zhí)行的任務(wù)。

CompletionService并發(fā)計(jì)算并批量獲取結(jié)果

它是在線程池基礎(chǔ)上進(jìn)行并發(fā)計(jì)算的進(jìn)一步抽象，將Executor和BlockingQueue的功能融合在一起。你可以將Callable任務(wù)提交給它來(lái)執(zhí)行，然后使用類似于隊(duì)列操作的take和poll等方法來(lái)獲得已完成的結(jié)果。而這些結(jié)果在完成時(shí)將被封裝為Future。一個(gè)更簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法是使用Executor的invokeAll方法，提交一組任務(wù)，并返回一組Future以獲取結(jié)果。

為任務(wù)設(shè)置時(shí)限

要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，可以由任務(wù)本身來(lái)管理它的限定時(shí)間，并且在超時(shí)后中止執(zhí)行或取消任務(wù)。可再次使用Future，如果一個(gè)限時(shí)的get方法拋出了TimeoutException，那么可以通過Future來(lái)取消任務(wù)。

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