如何實作Java ThreadPoolExecutor的拒絕策略？

執行緒池基本原理

執行緒池的原理如下圖：

##說明：

• 目前執行的執行緒少於corePoolSize，則建立新執行緒來執行任務。

• 執行的執行緒等於或多於corePoolSize，則將任務新增至佇列。

• 當任務佇列已滿，則在非corePool中建立新的執行緒來處理任務。

• 建立新執行緒將使目前執行的執行緒超出maximumPoolSize，任務將被拒絕，並呼叫RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。

執行緒池拒絕策略

執行緒池為我們提供了四種拒絕策略分別是：CallerRunsPolicy,AbortPolicy,DiscardPolicy,DiscardOldestPolicy

AbortPolicy

ThreadPoolExecutor中預設的拒絕策略就是AbortPolicy直接拋出異常,具體實現如下

public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
    public AbortPolicy() { }
    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
        throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
                                             " rejected from " +
                                             e.toString());
    }
}

說明：這種策略非常簡單粗暴，直接拋出RejectedExecutionException異常，也不會執行後續的任務。

範例說明：

public class ThreadPoolTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor  = new ThreadPoolExecutor(
                2,
                5,
                10,
                TimeUnit.MICROSECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(1),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        
        //异步执行
        for(int i=0; i<10;i++)
        {
          System.out.println("添加第"+i+"个任务");
          threadPoolExecutor.execute(new TestThread("线程"+i));
        }        
    }
}

public class TestThread implements Runnable
{
    private String name;
    public TestThread(String name){
        this.name=name;
    }
    
    @Override
    public void run()
    {
        try
        {
            Thread.sleep(1000);
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("thread name:"+Thread.currentThread().getName()+",执行:"+name);
    }
}

執行結果：

Exception in thread "main" java.util.concurrent.RejectedExecutionException: Task com.skywares.fw.juc .thread.TestThread@55f96302 rejected from java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@3d4eac69[Running, pool size = 5, active threads = 5, queued tasks = 1, completed tas. ThreadPoolExecutor$AbortPolicy.rejectedExecution(ThreadPoolExecutor.java:2047)

    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.java:823) > PoolExecutor.java: 1369)
    at com.skywares.fw.juc.thread.ThreadPoolTest.main(ThreadPoolTest.java:26)
thread name:pool-1-thread-5,執行:執行緒5
thread name:#thread name:pool-1-thread-5,執行:執行緒5
thread name: pool-1-thread-2,執行:執行緒1
thread name:pool-1-thread-4,執行:執行緒4
thread name:pool-1-thread-3,執行:執行緒3
thread name:pool-1-thread-1,執行:執行緒0
thread name:pool-1-thread-5,執行:執行緒2

從執行結果我們得知，採用AbortPolicy策略當任務執行到第七個任務時會直接報錯，導致後續的業務邏輯不會執行。

CallerRunsPolicy

CallerRunsPolicy在任務被拒絕加入後，會用呼叫execute函數的上層執行緒去執行被拒絕的任務。

相關範例

public class ThreadPoolTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor  = new ThreadPoolExecutor(
                2,
                5,
                10,
                TimeUnit.MICROSECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(1),
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        
        //异步执行
        for(int i=0; i<10;i++)
        {
          System.out.println("添加第"+i+"个任务");
          threadPoolExecutor.execute(new TestThread("线程"+i));
        }
    }
}

執行結果：

新增第0個任務

新增第1個任務

新增第2個任務
新增第3個任務
新增第4個任務
新增第5個任務
新增第6個任務
thread name:main,執行:執行緒6
thread name:pool- 1-thread-3,執行:執行緒3
thread name:pool-1-thread-1,執行:執行緒0
thread name:pool-1-thread-4,執行:執行緒4
thread name:pool-1-thread-2,執行:執行緒1
thread name:pool-1-thread-5,執行:執行緒5
新增第7個任務
新增第8個任務
thread name:main,執行:執行緒8
thread name:pool-1-thread-1,執行:執行緒7
thread name:pool-1-thread-3,執行:執行緒2
添加第9個任務
thread name:pool-1-thread-1,執行:執行緒9

從執行的結果我們可以得知，執行到第7個任務時，由於執行緒池拒絕策略，此任務由主執行緒執行，當執行緒池有空閒時，才繼續執行其他的任務。

所以此策略可能會阻塞主執行緒。

DiscardPolicy

這種拒絕策略比較簡單，執行緒池拒絕的任務直接拋棄，不會拋棄異常也不會執行

範例

修改上述的程式碼，將拒絕策略修改為DiscardPolicy

 ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor  = new ThreadPoolExecutor(
                2,
                5,
                10,
                TimeUnit.MICROSECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(1),
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

執行結果

invoke dealStock success

goodsId:手機

thread name:pool-1- thread-1,執行:執行緒0
thread name:pool-1-thread-4,執行:執行緒4
thread name:pool-1-thread-5,執行:執行緒5
thread name: pool-1-thread-3,執行:執行緒3
thread name:pool-1-thread-2,執行:執行緒1
thread name:pool-1-thread-1,執行:執行緒2

從執行的結果來看只執行了6個任務，其他的任務都被拋棄了。

DiscardOldestPolicy

DiscardOldestPolicy 當任務拒絕新增時，會拋棄任務佇列中最先加入佇列的任務，再把新任務加入進去。

範例說明

 ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor  = new ThreadPoolExecutor(
                1,
                2,
                10,
                TimeUnit.MICROSECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(2),
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

執行結果：

新增第0個任務

新增第1個任務

新增第2個任務
新增第3個任務
新增第4個任務
新增第5個任務
invoke dealStock success
goodsId:手機
thread name:pool-1-thread-2,執行:執行緒3
thread name:pool-1-thread-1,執行:執行緒0
thread name:pool-1-thread-1,執行:執行緒2
thread name:pool-1-thread- 2,執行:線程1

自定义拒绝策略

当线程池提供的拒绝策略无法满足要求时，我们可以采用自定义的拒绝策略，只需要实现RejectedExecutionHandler接口即可

public class CustRejectedExecutionHandler implements RejectedExecutionHandler
{
    @Override
    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor)
    {
        new Thread(r,"线程:"+new Random().nextInt(10)).start();
    }
}

  ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor  = new ThreadPoolExecutor(
                1,
                2,
                10,
                TimeUnit.MICROSECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(2),
                new CustRejectedExecutionHandler());

执行结果：

thread name:客户线程:6,执行:线程5
thread name:pool-1-thread-1,执行:线程0
thread name:客户线程:8,执行:线程4
thread name:pool-1-thread-2,执行:线程3
thread name:pool-1-thread-1,执行:线程1
thread name:pool-1-thread-2,执行:线程2

从执行的结果来看，被拒绝的任务都在客户的新线程中执行。

小结

• AbortPolicy：直接抛出异常，后续的任务不会执行

• CallerRunsPolicy：子任务执行的时间过长，可能会阻塞主线程。

• DiscardPolicy：不抛异常，任务直接丢弃

• DiscardOldestPolicy；丢弃最先加入队列的任务

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