前言

在Java线程池的使用中,最熟悉的接口应该是ExecutorService接口了,JDK1.5新增的java.util.concurrent包下新增的这个接口简化了线程池的使用。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。

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:

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策略:

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

JDK在java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor类中定义了4种拒绝策略,并实现了RejectedExecutionHandler 接口。

拒绝策略接口定义

JDK中定义了拒绝策略接口:


public interface RejectedExecutionHandler {

void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor); }

当线程池不能接受更多的任务的时候,这个时候就会调用rejectedExecution方法,具体的如何实现JDK做了4种处理。

AbortPolicy中止策略

源码如下:

  public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates an {@code AbortPolicy}.
         */
        public AbortPolicy() { }

        /**
         * Always throws RejectedExecutionException.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         * @throws RejectedExecutionException always
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
                                                 " rejected from " +
                                                 e.toString());
        }
    }
当触发该策略的时候,直接抛出RejectedExecutionException拒绝执行的异常,会打断当前线程。

这个也是ThreadPoolExecutor中默认的执行策略。

CallerRunsPolicy调用者运行策略


 public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code CallerRunsPolicy}.
         */
        public CallerRunsPolicy() { }

        /**
         * Executes task r in the caller's thread, unless the executor
         * has been shut down, in which case the task is discarded.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                r.run();
            }
        }
    }

当触发拒绝策略时,只要当前线程池没有关闭,就使用提交任务的线程进行处理。

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。


DiscardPolicy丢弃策略


 public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code DiscardPolicy}.
         */
        public DiscardPolicy() { }

        /**
         * Does nothing, which has the effect of discarding task r.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
        }
    }

源码中未对该任务进行处理,是一个空显示,所以它会丢掉这个任务,不触发任何动作。


DiscardOldestPolicy弃老策略


public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code DiscardOldestPolicy} for the given executor.
         */
        public DiscardOldestPolicy() { }

        /**
         * Obtains and ignores the next task that the executor
         * would otherwise execute, if one is immediately available,
         * and then retries execution of task r, unless the executor
         * is shut down, in which case task r is instead discarded.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                e.getQueue().poll();
                e.execute(r);
            }
        }
    }

如果当前线程池没有关闭,它会弹出队列头部的元素,然后执行。

这个策略还是丢弃策略,只不过在丢弃的时候不是丢弃当前要执行的任务,而是最老的未被执行的任务。

总结

本文介绍了线程池的拒绝策略,对JDK内置的4中拒绝策略做了说明和提起了部分使用场景。