java线程池工作队列饱和策略代码示例

线程池（Thread Pool）是并行执行任务收集的实用工具。随着 CPU 引入适合于应用程序并行化的多核体系结构，线程池的作用正日益显现。通过 ThreadPoolExecutor类及其他辅助类，Java 5 引入了这一框架，作为新的并发支持部分。

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ThreadPoolExecutor框架灵活且功能强大，它支持特定于用户的配置并提供了相关的挂钩（hook）和饱和策略来处理满队列

Java线程池会将提交的任务先置于工作队列中，在从工作队列中获取(SynchronousQueue直接由生产者提交给工作线程)。那么工作队列就有两种实现策略：无界队列和有界队列。无界队列不存在饱和的问题，但是其问题是当请求持续高负载的话，任务会无脑的加入工作队列，那么很可能导致内存等资源溢出或者耗尽。而有界队列不会带来高负载导致的内存耗尽的问题，但是有引发工作队列已满情况下，新提交的任务如何管理的难题，这就是线程池工作队列饱和策略要解决的问题。

饱和策略分为：Abort 策略, CallerRuns 策略,Discard策略，DiscardOlds策略。

为了更好的理解，我编写一个小的例子。

package concurrency.pool;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class SaturationPolicy {
	/**
   * 线程池工作队列已满时，在不同饱和策略下表现
   * @param handler 线程池工作队列饱和策略
   */
	public static void policy(RejectedExecutionHandler handler){
		//基本线程2个，最大线程数为3，工作队列容量为5
		ThreadPoolExecutor exec = new ThreadPoolExecutor(2,3,0l, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingDeque<>(5));
		if (handler != null){
			exec.setRejectedExecutionHandler(handler);
			//设置饱和策略
		}
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			exec.submit(new Task());
			//提交任务
		}
		exec.shutdown();
	}
	public static void main(String[] args) {
		//    policy(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
		//    policy((new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()));
		//    policy(new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
		//    policy(new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
	}
	//自定义任务
	static class Task implements Runnable {
		private static int count = 0;
		private int id = 0;
		//任务标识
		public Task() {
			id = ++count;
		}
		@Override
		    public void run() {
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
				//休眠3秒
			}
			catch (InterruptedException e) {
				System.err.println("线程被中断" + e.getMessage());
			}
			System.out.println(" 任务：" + id + "\t 工作线程: "+ Thread.currentThread().getName() + " 执行完毕");
		}
	}
}

当工作队列满了，不同策略的处理方式为：

1.Abort策略：默认策略，新任务提交时直接抛出未检查的异常RejectedExecutionException，该异常可由调用者捕获。
在主函数中添加如下代码：

policy(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

运行结果为：

java线程池工作队列饱和策略代码示例

程序抛出了RejectedExecutionException，并且一共运行了8个任务(线程池开始能运行3个任务，工作队列中存储5个队列)。当工作队列满了的时候，直接抛出了异常，而且JVM一直不退出(我现在也不知道什么原因)。我们可以看到执行任务的线程全是线程池中的线程。

2.CallerRuns策略：为调节机制，既不抛弃任务也不抛出异常，而是将某些任务回退到调用者。不会在线程池的线程中执行新的任务，而是在调用exector的线程中运行新的任务。

在主函数运行：

policy((new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()));

运行结果

java线程池工作队列饱和策略代码示例

所有的任务都被运行，且有2（10 - 3 -5）个任务是在main线程中执行成功的，8个任务在线程池中的线程执行的。
3.Discard策略：新提交的任务被抛弃。
在main函数中运行

policy(new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());

java线程池工作队列饱和策略代码示例

通过上面的结果可以显示：没有异常抛出，后面提交的2个新任务被抛弃，只处理了前8（3+5）个任务，JVM退出。

4.DiscardOldest策略：队列的是“队头”的任务，然后尝试提交新的任务。（不适合工作队列为优先队列场景）

在main函数中运行如下方法

policy(new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

运行结果：一共运行8个任务，程序结束，后面添加的任务9,任务10被执行了，而前面的任务3，任务4被丢弃。

java线程池工作队列饱和策略代码示例

总结

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