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  • 操作系统中,低优先级任务想要得到CPU使用权,是建立高优先级任务遇到阻塞语句前提下,比如等待事件标志、等待消息、等待信号量、遇见延迟函数等 而低优先级任务执行过程中,高优先级任务在干什么,或者...

    在操作系统中,低优先级任务想要得到CPU的使用权,是建立在高优先级任务遇到阻塞语句的前提下,比如等待事件标志、等待消息、等待信号量、遇见延迟函数等

            而在低优先级任务执行过程中,高优先级任务在干什么,或者说CPU在干什么

            在抢占式操作系统中,高优先级任务是不会等待低优先级任务彻底执行完毕后,通过调度器切换任务而获得CPU使用权,而是高优先级任务的就绪条件一满足就会立刻夺过CPU的使用权,暂时中断正在执行的低优先级任务,但CPU在执行低优先级任务时,是如何实时知道高优先级任务就绪了呢,由结果倒推原因,那就是CPU不是一直特别专一的只执行低优先级任务,而是有一个大扫描,会实时检测高优先级任务的运行条件是否已满足,一旦满足就会发生抢占事件,否则继续执行低优先级任务

            其实仔细研究过操作系统后便知,这是操作系统的任务切换机制,操作系统跟人一样必须有一个心跳,整个系统按照这个心跳有序正确的工作,这个心跳就是系统时钟,系统时钟一般是由定时器产生,每隔一定时间便产生一次中断,系统便在这个中断里做一些事情,这当中就包括调度器的任务切换,即一次中断到来后便检测高优先级任务的就绪条件是否满足,条件满足则切换任务,不满足则继续执行当前任务,这就在现象上表现出,操作系统能实时知道高优先级任务何时就绪了,以便切换到高优先级任务而执行

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  • 首先,线程池会判断核心线程池里线程(线程总数是30,则coreSize有可能是10)是否都在执行任务。如果没有比方说当前只有9个线程在工作,则从核心线程池创建一个新线程来执行任务。如果当前已经有10个线程...

    线程池是如何工作的呢,借用并发编程艺术一书中的话来描述当一个任务提交给线程池之后,线程池会怎么做?

    首先,线程池会判断核心线程池里的线程(线程总数是30,则coreSize有可能是10)是否都在执行任务。如果没有比方说当前只有9个线程在工作,则从核心线程池中创建一个新的线程来执行任务。如果当前已经有10个线程在工作了,则进入下一步;

    其次,线程池会判断工作队列是否已经满了,如果工作队列没有满,则将新提交的任务存储在这个工作队列里,如果工作队列已经满了,则进入下一个流程;

    最后,线程池判断全部线程是否都在工作,如果没有,即30个线程只有25个在工作,则创建一个新的工作线程来执行任务,如果已经有30个线程来执行,没有任何空闲线程,

    则交给饱和策略来处理这个任务(默认的饱和策略为抛异常)。
    提交任务之后,首先会尝试着交给核心线程池中的线程来执行,但是必定核心线程池中的线程数有限,所以必须要由任务队列来做一个缓存,先将任务放队列中缓存,然后等待线程去执行,最后,由于任务太多,队列也满了,这个时候线程池中剩下的线程就会启动来帮助核心线程池执行任务。如果还是没有办法正常处理新到的任务,则线程池只能将新提交的任务交给饱和策略来处理了。

    线程池的创建new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,milliseconds,

    runnableTaskQueue,handler);

    其中最后一个参数handler就是饱和策略,java线程池框架提供的4种可策略:

    1)AbortPolicy:直接抛出异常

    2)CallerRunsPolicy:只用调用者所在线程来运行任务

    3)DiscardOldestPolicy:丢弃队列中最近的一个任务,并执行当前任务。

    4)DiscardPolicy:不处理,丢弃掉。

    最后我们列举一个线程池max=5,core=3,任务队列taskQueue=5;采用饱和策略为1)

    则我们看看提交任务给此线程池的执行逻辑如下:

    1)首先我们提交第一个任务到线程池,此时核心线程数都还没有用,所以会启动核心线程之一来执行任务,记住为了说明这个流程,我们的任务的占用时间都很长,所以短时间内不会结束;

    2)接着提交第二个第三个任务到线程池,他们的执行逻辑同第一个任务是一模一样的,线程池会启动核心线程池中剩下的两个线程来执行你新提交的任务。

    3)接着又有新的任务提交过来,这个时候线程池发现核心线程池中的线程已经都在工作中,所以会去看任务队列taskQueue是否满了,发现并没有,是空的,所以将这个任务放入任务队列中等待核心线程池中有空闲线程时自己来取任务执行。

    4)接着又提交了4个任务到线程池,他们分别判断核心线程是否空闲,不空闲,然后判断任务队列是否已满,不满,则直接将任务放入队列;

    5)接着新的任务又来,则在判断核心线程池和任务队列之后,发现任务依然没有办法处理,则会判断是否线程数达到最大,发现没有,则新启动线程来执行任务;

    6)接着又来一个任务,执行流程同5);

    7)再来一个任务,发现核心线程池在忙,任务队列也满了,线程池中的全部线程也都在工作,没有办法处理他了,所以他找到了饱和策略,因为饱和策略是默认的抛异常,所以线程池会告诉提交任务的线程,已经没有可以用的线程了。

    以上就一个核心线程数是3,总线程数是5,任务队列长度为5,默认策略采用抛异常的策略的从最开始到最后线程池满负荷运作的过程

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  • 开发我们会使用到线程,而为了减少资源损耗,提高性能,我们一般会使用线程池。线程池具有重用存在线程,减少对象创建、消亡开销,性能佳, 可有效控制最大并发线程数,提高系统资源使用率,同时避免...

    在开发中我们会使用到线程,而为了减少资源的损耗,提高性能,我们一般会使用线程池。线程池具有重用存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳, 可有效控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞,提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。那么线程池是怎么执行的呢,我们来分析一下:

    要了解线程池的执行过程,我们需要知道线程池是怎么创建的,现在我们来说其中一种:


    从上面的构造方法中可以看出,线程池的创建是定义了相关的概念的,那么线程池是如何提交任务的呢,当线程池创建完毕之后,要提交任务,需要调用它里面的excute方法进行提交:

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    public void execute(Runnable command) {

            if (command == null)

                throw new NullPointerException();

            int c = ctl.get();

            //当前线程池中线程比核心线程数少,新建线程执行任务

            if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {

                if (addWorker(command, true))

                    return;

                c = ctl.get();

            }

            //当前线程池中核心线程池已满,但是任务队列未满,则添加到队列中

            if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {

                int recheck = ctl.get();

                //如果被关闭则拒绝任务

                if (! isRunning(recheck) && remove(command))

                    reject(command);

                //如果之前的线程已被销毁则新建一个线程

                else if (workerCountOf(recheck) == 0)

                    addWorker(null, false);

            }

            //当前线程池中核心线程池已满,队列已满,试着创建一个新线程

            else if (!addWorker(command, false))

                //创建线程失败,说明线程池关闭或者完全满了,拒绝任务

                reject(command);

        }


    可以看到,线程池处理一个任务主要分三步处理,代码注释里已经介绍了。现在我们使用图片来理解一下:

    从图中我们可以看到,向线程池提交任务时,会首先判断线程池中的线程数是否大于设置的核心线程数,如果不大于,就创建一个核心线程来执行任务。
    如果大于核心线程数,就会判断缓冲队列是否满了,如果没有满,则放入队列,等待线程空闲时执行任务。
    如果队列已经满了,则判断是否达到了线程池设置的最大线程数,如果没有达到,就创建新线程来执行任务。
    如果已经达到了最大线程数,则执行指定的拒绝策略。

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  • 1.此次仅说明一个task任务的执行流程 task是由taskTracker负责执行的,taskTracker,有两个控件:TaskLauncher。一个TaskLauncher为map的TaskLauncher,一个为reduce的TaskLauncher。这两个控件taskTrack...
    1.此次仅说明一个task任务的执行流程
    
    task是由taskTracker负责执行的,在taskTracker中,有两个控件:TaskLauncher。一个TaskLauncher为map的TaskLauncher,一个为reduce的TaskLauncher。这两个控件在taskTrack初始化的时候也初始化。TaskLauncher内部有一个tasksToLaunch的队列,这个队列是放置要执行任务的。TaskLauncher是一个线程,其内部会一直检查tasksToLaunch队列是否为空,不为空的话就立马从立马取出一个task进行执行,整个的执行就在这个run方法里面,一直到执行的liunx的shell里
    TaskLauncher.run() --> startNewTask(tip);--->launchTaskForJob(tip, new JobConf(rjob.getJobConf()), rjob); --->tip.launchTask(rjob);--->this.runner.start(); (TaskRunner)  ---> launchJvmAndWait(setupCmds, vargs, stdout, stderr, logSize, workDir); ---> jvmManager.launchJvm(this, jvmManager.constructJvmEnv(setup, vargs, stdout,stderr, logSize, workDir, conf)); ---> mapJvmManager.reapJvm(t, env); 或 reduceJvmManager.reapJvm(t, env); ---》 spawnNewJvm(jobId, env, t); ---》 jvmRunner.start(); --》 ....


    2.那好,我们已经知道taskTracker执行task其实是TaskLauncher运行期内部的task进而执行的,那么这写task是从什么地方获取来的呢? 其实通过和jobTracker进行心跳的时候获取来的


    首先taskTracker启动的时候调用main,main调用其run方法,run方法调用offerService() 方法

    在taskTracker里的offerService() 方法中会持续的和jobTracker保存心跳HeartbeatResponse heartbeatResponse = transmitHeartBeat(now);,并从心跳中获取任务action  TaskTrackerAction[] actions = heartbeatResponse.getActions();当action为  if (action instanceof LaunchTaskAction) { 时会  addToTaskQueue((LaunchTaskAction)action);将其加入到lanuncer的任务队列中去
     if (action.getTask().isMapTask()) {
          mapLauncher.addToTaskQueue(action);
        } else {
          reduceLauncher.addToTaskQueue(action);
        }
    而对应的这两个队列都在启动监听队列是否有任务,有任务就运行 (看 1),这样分配来的任务就运行起来了




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空空如也

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在执行任务的过程中