java线程池

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原创最新推荐文章于 2026-07-16 15:10:39 发布 150 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Java 线程池(Thread Pools)详解 线程池是一种重用线程的机制，用于提高线程的利用率和管理线程的生命周期，常用于多线程编程和异步编程。Java提供了多种线程池实现，其中最常用的是ThreadPoolExecutor类和Executors类提供的静态工厂方法。线程池由一个线程队列和一个任务队列组成，线程队列中保存着空闲线程，任务队列中保存着等待执行的任务。线程池启动后，线程池中的线程从任务队列中获取任务并执行，执行完毕后返回线程队列中等待下一次任务的到来。如果任务队列为空，线程池中的线程将等待新的任务到来或被关闭。阅读详情

线程池一个容纳了多个线程的工具，其中的线程可以反复的使用。省去了频繁创建线程的对象的操作，无须反复创建线程而消耗更多的资源

在 Java 语言中，并发编程都是通过创建线程池来实现的，而线程池的创建方式也有很多种，每种线程池的创建方式都对应了不同的使用场景，总体来说线程池的创建可以分为以下两类：

1.通过 ThreadPoolExecutor 手动创建线程池。

2.通过 Executors 执行器自动创建线程池。

而以上两类创建线程池的方式，又有 7 种具体实现方法，这 7 种实现方法分别是：

1.Executors.newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池，若线程数超过处理所需，缓存一段时间后会回收，若线程数不够，则新建线程。

2.Executors.newSingleThreadExecutor：创建单个线程数的线程池，它可以保证先进先出的执行顺序。

3.Executors.newScheduledThreadPool：创建一个可以执行延迟任务的线程池。

4.Executors.newSingleThreadScheduledExecutor：创建一个单线程的可以执行延迟任务的线程池。

5.Executors.newWorkStealingPool：创建一个抢占式执行的线程池（任务执行顺序不确定）【JDK 1.8 添加】。

6.ThreadPoolExecutor：手动创建线程池的方式，它创建时最多可以设置 7 个参数。

7.ThreadPoolExecutor【以后开发要用】

是最原始的，也是最推荐的手动创建线程池的方式，它在创建时最多提供7个参数可提供设置。

参数：

最大线程数（MaximumpoolSize）和核心线程数（CorePoolSize）

最大线程数(MaximumPoolSize)：线程池运行的最大线程数量，受属性CAPACITY的限制，最大为(2^29)-1(约5亿)

核心线程数(CorePoolSize)：线程池中保持最小活动数的线程数量，并且不允许超时，除非调用allowCoreThreadTimeOut方法，这个时候最小值是0。当线程池线程数量小于核心线程数时，一个新的任务请求被提交上来时，不管其他线程是否处于空闲状态，都会新建一个线程来处理这个请求。如果在运行的线程数数量超过核心线程数但是小于最大线程数，并且工作队列已满，将创建一个线程处理这个请求。默认情况下，当一个任务请求时，核心线程数才会被创建和启动，但是也可以通过prestartCoreThread启动一个核心线程或者prestartAllCoreThread启动所有核心线程。

创建新的线程(ThreadFactory)

ThreadFactory用来创建线程。如果没有指定ThreadFactory的话，默认会使用Executors#defaultThreadFactory 来创建线程，并且这些线程都是在同一个ThreadGroup并且都是非守护线程状态(non-daemon status)并且拥有相同的优先级(NORM_PRIORITY)。如果指定了ThreadFactory 可以修改ThreadGroup和线程的名称、守护状态、优先级等。 ThreadFactory如果调用newThread(Runnable r)方法返回null则创建线程失败，线程池会继续运行但可能不会执行任何任务。线程应该拥有"modifyThread"权限，如果工作线程或者其他线程没有拥有这个权限，服务可能会降级，配置更改可能不会及时生效，关闭线程池可能保持在可能终止但未完成的状态。

存活时间(Keep-alive times)d

存活时间(Keep-alive times)：空闲线程等待工作的超时时间（以纳秒为单位）如果当前线程池中的线程数超过了核心线程数，超出的部分线程如果空闲的时长大于存活时长，那么他们将会被终止运行。当线程池不被频繁使用的时候，这提供了一种减少资源消耗的方法。存活时间可以通过setKeepAliveTime(long, TimeUnit)进行修改，使用 setKeepAliveTime(Long.MAX_VALUE, NANOSECONDS)有效地禁止空闲线程在关闭之前终止。默认情况下，存活策略只适用于当前线程数超过核心线程数的情况下。但是使用方法allowCoreThreadTimeOut(boolean0)也可以将这个超时策略应用到核心线程，只要keepAliveTime值不为零。

时间单位(TimeUnit)

TimeUnit 是存活时间的单位。

阻塞队列(BlockingQueue)

任何实现了BlockingQueue接口的实现类都可以用来传输和保存提交的任务，阻塞队列的使用和线程池大小相关：

如果运行的线程少于核心线程数, Executor总是倾向于添加一个新线程而不是排队

如果核心线程数或更多线程正在运行(不超过最大线程数)，Executor总是倾向于排队请求，而不是添加一个新线程如果没有达到最大线程数并且队列未满，将创建新的线程执行任务，如果线程数大于最大线程数，任务将会被拒绝三种排队策略

直接传递工作队列的一个很好的默认选择是 SynchronousQueue，它将任务交给线程而不用其他方式持有它们。一个新的任务尝试排队时，如果没有可供使用的线程运行它时将会创建一个新的线程。该策略避免了锁定处理可能具有内部依赖关系的请求集，直接传递通常需要无界的最大线程池来避免新的任务提交。这反过来又承认了当命令的平均到达速度快于它们的处理速度时，线程无限增长的可能性。

无界队列无界队列是一个没有预定义容量的队列，使用无界队列例如LinkedBlockingQueue将导致新任务一直在等待，当核心线程数的线程处于工作状态时。因此，不会有超过核心线程数的线程被创建，也就是说最大线程数是不起作用的。当任务之间互相独立，互不影响的时候这个选择可能是挺合适的。例如，在web服务器中，这种队列在消除短暂的高并发方面很有作用，它允许无界队列增长的平均速度比处理的平均速度快。

有界队列界队列例如ArrayBlockingQueue，它能在有限的最大线程数内防止资源耗尽，但是它也更难调整和控制。队列的大小和最大线程数可以互相替换：使用更大的队列数量和小的线程池数量能够最小化CPU的使用、系统资源和上下文切换的开销，但也人为的导致了低吞吐量。如果一个任务频繁的阻塞，例如频繁I/O，系统更多的时间是在频繁的调度而不是运行任务。使用小的队列通常需要大的线程池数量，这会让CPU更能充分利用，但是也会遇到不可接受的调度开销，也会降低吞吐量。

拒绝任务

在调用execute(Runnable)提交任务时，在Executor已经关闭或者有界队列的最大线程数和队列满的情况下任务会被拒绝。不论在什么情况下，execute方法调用RejectedExecutionHandler#rejectedExecution(Runnable, ThreadPoolExecutor)任务都会根据拒绝策略被拒绝。

四种拒绝策略

ThreadPoolExecutor预定义了四种拒绝策略：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy，默认的拒绝策略，简单粗暴，拒绝的时候直接抛RejectedExecutionException异常 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy，由调用者执行自身execute方法来运行提交进来的任务，从名字CallerRuns(调用者运行)中就可以看出。它会提供一个简单的反馈控制机制，这种策略将降低新任务被提交上来的速度。 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy，也很简单粗暴，直接丢弃任务，不抛异常。 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy，DiscardOldest丢弃最早的任务，在队列头部也就是最新进入队列的任务会被丢弃，然后尝试提交新任务，如果提交失败会继续重复以上步骤。也可以自己实现RejectedExecutionHandler接口，并重写rejectedExecution方法来自定义拒绝策略。

通俗解释

关于上面的参数我试着通俗的说一下，希望我说的能让你明白。假如现在有一家外包公司(ThreadPoolExecutor)，公司的核心开发(corePoolSize)有5个人，公司最多容纳(maximumPoolSize)10个开发，现在公司接了一个项目，就将这个项目给其中一个核心开发做，慢慢的销售人员接的项目越来越多，5个核心开发都在做5个新的的项目，公司为了节省开支新来的项目只能先接过来暂时积压（）(LinkedBlockingQueue)起来，但是一直积压也不是个事情，客户也会一直催，（有界队列）公司顶住最多只能积压10个，积压到10个之后公司也还能容纳5个开发，不得不再招人处理新的项目。当公司发展的越来越好，接的项目也越来越多这10个开发也忙不过来了，有新的项目再进来就只能通过各种方式拒绝(RejectedExecutionHandler)了。再后来因为疫情原因，公司能接到的项目也越来越少了，开发人员很多(Thread)已经没事儿可做了，大概过了两周时间(keepAliveTime)，公司又为了节省开支就把这些空闲下来的非核心开发给开了。当然，核心开发也不是说一定不能动也是可以开的(allowCoreThreadTimeOut(true))，只不过肯定是优先考虑非核心人员。有人说了，项目多的时候为啥不扩大公司规模呢？首先，公司老板最多也就有养这几个员工的的能力，养的多了老板也吃不消，多招一个人可能也不会使工作效率提高，反而可能拖累其他开发的进度，能养几个员工也是经过老板深思熟虑加以往的经验总结得出的结果。

总结： LinkedBlockingQueue：最大线程数是不起作用无界队列 5个任务-》核心5个线程任务还会放到队列中排队吗？不会的队列是0个任务

6个任务-》核心5个线程     对列中  1个  只要线程执行完5个以后，最后一个任务的话  随机从5个线程中抽取一个然后执行最后的线程
12个任务-》核心5个线程    对列中有7个

new ArrayBlockingQueue<>(10)：有界队列只能放10个任务最大线程数是10 5个任务-》核心5个线程有界对列中有没有任务？没有的 8个任务-》核心5个线程有界对列中存3个 12个任务-》开5个核心线程有界对列存7个有界对列可以放10个 5 + 10 15个 17个 //5个核心的用上了对列中已经存够10个多出来两个任务再开两个 17个任务-》开核心5个线程？有界队列存10个已经放满了先紧着有界队列放最大的任务数，如果核心线程还不够处理线程数的时候，最大线程开始上 20个任务-》5个核心 10个对列中加上5个新线程（总共10个）这个拒绝策略的前提是有界队列。

真实开发 的时候一般使用无界队列！！！

相比于其他创建线程池的优势在于，他可以通过参数来控制最大任务数和拒绝策略，让线程池的执行更加透明和可控所以在阿里巴巴《Java开发手册》是这样规定的：

【强制要求】线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

说明：Executors 返回的线程池对象的弊端如下：

1） FixedThreadPool 和 SingleThreadPool：允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致 OOM。

2）CachedThreadPool：允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致 OOM。

总结

线程池的创建方式总共有以下 7 种：

Executors.newFixedThreadPool：创建一个固定大小的线程池，可控制并发的线程数，超出的线程会在队列中等待。
Executors.newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池，若线程数超过处理所需，缓存一段时间后会回收，若线程数不够，则新建线程。
Executors.newSingleThreadExecutor：创建单个线程数的线程池，它可以保证先进先出的执行顺序。
Executors.newScheduledThreadPool：创建一个可以执行延迟任务的线程池。
Executors.newSingleThreadScheduledExecutor：创建一个单线程的可以执行延迟任务的线程池。
Executors.newWorkStealingPool：创建一个抢占式执行的线程池（任务执行顺序不确定）【JDK 1.8 添加】。
ThreadPoolExecutor：手动创建线程池的方式，它创建时最多可以设置 7 个参数。

而线程池的创建推荐使用最后一种 ThreadPoolExecutor 的方式来创建，因为使用它可以明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

package com.work.zh;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
    public static void test() {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10,
                100, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(10));
        //核心线程数5
        //最大线程数10
        //执行任务  3个任务，只有三个线程
        //new LinkedBlockingQueue<>
        //当任务多了线程执行不过来，然后先把任务放到队列中
        //后续再执行
        Runnable runnable = new Runnable() {//匿名内部类
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 9; i++) {
                    for (int j = 1; j <= i; j++) {
                        System.out.print(i + "*" + j + "=" + i * j + "\t");
                    }
                    System.out.println();
                }
            }
        };
        Runnable runnable1 = new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 9 ; i++) {
                    for (int j = 1; j <= i; j++) {
                        System.out.print("* ");
                    }
                    System.out.println();
                }
            }
        };
        threadPoolExecutor.execute(runnable);
        threadPoolExecutor.execute(runnable1);
    }
}