线程池ThreadPoolExecutor

最新推荐文章于 2022-06-08 13:36:35 发布

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#java #线程池

线程池是一种多线程处理形式，预先创建好多个线程放入池中，减少创建和销毁线程的开销。本文介绍了线程池的概念、好处，以及四种类型的线程池创建方式，并通过示例展示了如何执行Runnable和Callable任务。线程池参数如corePoolSize、maximumPoolSize等控制线程管理，并讨论了拒绝策略。

什么是线程池（类似于共享单车）
- 创建和销毁对象是非常耗费时间的
- 创建对象：需要分配内存等资源
- 销毁对象：虽然不需要程序员操心，但是垃圾回收器会在后台一直跟踪并销毁
- 对于经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响很大。
- 思路：创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取引用，不使用时放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用
- 生活案例：借用和归还电脑，共享单车
- 技术案例：线程池、数据库连接池
- JDK1.5起，提供了内置线程池
线程池的好处
- 提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
- 降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）
- 提高线程的可管理性：避免线程无限制创建、从而销耗系统资源，降低系统稳定性，甚至内存溢出或者CPU耗尽
线程池的应用场合
- 需要大量线程，并且完成任务的时间短
- 对性能要求苛刻
- 接受突发性的大量请求

1.使用线程池执行大量的Runnable命令

//创建一个线程池：不同的线程池

ExecutorService pool1 = Executors.newSingleThreadExecutor();//创建一个线程池，池中只有1个线程，保证线程一直存在

ExecutorService pool2 = Executors.newFixedThreadPool(10); //创建一个线程池，池中有固定数量的线程

ExecutorService pool3 = Executors.newCachedThreadPool();//线程池中线程的数量可以动态变化:0~MAX_VALUE,来几个线程线程池开几个

ExecutorService pool4 = Executors.newScheduledThreadPool(10);//定时任务，用来执行大量的定时任务

//使用线程池执行大量的Runnable任务
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    myrunnable a = new myrunnable(i);
    //new Thread(a).start();
    //pool1.execute(a);
    pool2.execute(a);

}

//关闭线程池
pool1.shutdown();
pool2.shutdown();
pool3.shutdown();
pool4.shutdown();

2.使用线程池执行大量的Callable任务

//创建一个线程池

ExecutorService pool1 = Executors.newSingleThreadExecutor();//创建一个线程池，池中只有1个线程，保证线程一直存在

ExecutorService pool2 = Executors.newFixedThreadPool(10);  //创建一个线程池，池中有固定数量的线程

ExecutorService pool3 = Executors.newCachedThreadPool();//线程池中线程的数量可以动态变化:0~MAX_VALUE,来几个线程线程池开几个

ExecutorService pool4 = Executors.newScheduledThreadPool(10);//定时任务，用来执行大量的定时任务


//使用线程池执行大量的Runnable任务
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    int finalI = i;
    Callable<Integer> a = new Callable<Integer>() {//匿名内部类定义Callable接口
       @Override
       public Integer call() throws Exception {
           int result = new Random().nextInt(10);

           System.out.println("线程"+ finalI +"开始");
            Thread.sleep(3000);
           System.out.println("线程"+ finalI +"结束");

           return result;
       }
   } ;

    FutureTask<Integer> task = new FutureTask(a);//借助Futuretask实现callable接口
    pool2.submit(task);//用线程池启动线程
    int result = task.get();//利用Futuretask的get方法获取返回值
    System.out.println(result);
}


//关闭线程池
pool1.shutdown();
pool2.shutdown();
pool3.shutdown();
pool4.shutdown();

3.线程池API

Executor：线程池顶级接口，只有一个方法
ExecutorService：真正的线程池接口
1. void execute(Runnable command) ：执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行Runnable
2. <T> Future<T> submit(Callable<T> task)：执行任务，有返回值，一般用来执行Callable
3. void shutdown() ：关闭线程池
AbstractExecutorService：基本实现了ExecutorService的所有方法
ThreadPoolExecutor：默认的线程池实现类
ScheduledThreadPoolExecutor：实现周期性任务调度的线程池
Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池
1. Executors.newCachedThreadPool()：创建一个可根据需要创建新线程的线程池
2. Executors.newFixedThreadPool(n); 创建一个可重用固定线程数的线程池
3. Executors.newSingleThreadExecutor() ：创建一个只有一个线程的线程池
4. Executors.newScheduledThreadPool(n)：创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

线程池ThreadPoolExecutor参数

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueue<Runnable> workQueue,

ThreadFactory threadFactory,

RejectedExecutionHandler handler) {

}

- corePoolSize：核心池的大小
  - 默认情况下，创建了线程池后，线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务。
  - 但是当线程池中线程数量达到corePoolSize，就会把到达的任务放到队列中等待。
- maximumPoolSize：最大线程数。
  - corePoolSize和maximumPoolSize之间的线程数会自动释放，小于等于corePoolSize的不会释放。当大于了这个值就会将任务由一个丢弃处理机制来处理。
- keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
  - 默认只限于corePoolSize和maximumPoolSize间的线程
- TimeUnit：
  - keepAliveTime的时间单位
- BlockingQueue：
  - 存储等待执行的任务的阻塞队列，有多种选择，可以是顺序队列、链式队列等。
- ThreadFactory
  - 线程工厂，默认是DefaultThreadFactory，Executors的静态内部类
- RejectedExecutionHandler：
  - 拒绝处理任务时的策略。如果线程池的线程已经饱和，并且任务队列也已满，对新的任务应该采取什么策略。
  - 比如抛出异常、直接舍弃、丢弃队列中最旧任务等，默认是直接抛出异常。