本文详细介绍了Java中四种常见的线程池实现：FixedThreadPool、CachedThreadPool、SingleThreadExecutor和ScheduledThreadPool，包括它们的工作原理、使用场景及源码分析。
代码如下:
package threadPool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ExecutorDemo {
private static void run(ExecutorService threadPool) {
for(int i = 1; i < 5; i++) {
final int taskID = i;
threadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(20);// 为了测试出效果，让每次任务执行都需要一定时间
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.err.println("第" + taskID + "次任务的第" + i + "次执行");
}
}
});
}
threadPool.shutdown();// 任务执行完毕，关闭线程池
}
public static void main(String[] args) {
// 创建可以容纳3个线程的线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
// 线程池的大小会根据执行的任务数动态分配
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
// 创建单个线程的线程池，如果当前线程在执行任务时突然中断，则会创建一个新的线程替代它继续执行任务
ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
// 效果类似于Timer定时器
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
run(fixedThreadPool);
/*
* 在FixedThreadPool中，有一个固定大小的池。
* 如果当前需要执行的任务超过池大小，那么多出的任务处于等待状态，直到有空闲下来的线程执行任务，
* 如果当前需要执行的任务小于池大小，空闲的线程也不会去销毁。
*
* 总结:
* 创建了一个固定大小的线程池，容量为3，然后循环执行了4个任务。由输出结果可以看到，前3个任务首先执行完，然后空闲下来的线程去执行第4个任务.
*/
// run(cachedThreadPool);
/*
* CachedThreadPool会创建一个缓存区，将初始化的线程缓存起来。会终止并且从缓存中移除已有60秒未被使用的线程。
*如果线程有可用的，就使用之前创建好的线程，
*如果线程没有可用的，就新创建线程。
*
* 总结:
* 4个任务是交替执行的。
*/
//run(singleThreadPool);
/*
* SingleThreadExecutor得到的是一个单个的线程，这个线程会保证你的任务执行完成。
* 如果当前线程意外终止，会创建一个新线程继续执行任务，这和我们直接创建线程不同，也和newFixedThreadPool(1)不同。
*
* 总结:
* 4个任务是顺序执行的。
*/
// run(scheduledThreadPool);
/*
* ScheduledThreadPool是一个固定大小的线程池，与FixedThreadPool类似，执行的任务是定时执行。
*
* 总结:
* 运行结果与fixedThreadPool一致
*/
}
}
CachedThreadPool
CachedThreadPool会创建一个缓存区，将初始化的线程缓存起来。会终止并且从缓存中移除已有60秒未被使用的线程。如果线程有可用的，就使用之前创建好的线程，
如果线程没有可用的，就新创建线程。
重用：缓存型池子，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就reuse；如果没有，就建一个新的线程加入池中
使用场景：缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务，因此在一些面向连接的daemon型SERVER中用得不多。
超时：能reuse的线程，必须是timeout IDLE内的池中线程，缺省timeout是60s，超过这个IDLE时长，线程实例将被终止及移出池。
结束：注意，放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束，超过TIMEOUT不活动，其会自动被终止。
// 线程池的大小会根据执行的任务数动态分配
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, //core pool size
Integer.MAX_VALUE, //maximum pool size
60L, //keep alive time
TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
} 执行结果:
第1次任务的第1次执行
第4次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第4次任务的第2次执行
第2次任务的第2次执行
第1次任务的第2次执行
第2次任务的第3次执行
第4次任务的第3次执行
第3次任务的第3次执行
第1次任务的第3次执行
第2次任务的第4次执行
第1次任务的第4次执行
第3次任务的第4次执行
第4次任务的第4次执行 FixedThreadPool
在FixedThreadPool中，有一个固定大小的池。
如果当前需要执行的任务超过池大小，那么多出的任务处于等待状态，直到有空闲下来的线程执行任务，
如果当前需要执行的任务小于池大小，空闲的线程也不会去销毁。
重用：fixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程
固定数目：其独特之处在于，任意时间点，最多只能有固定数目的活动线程存在，此时如果有新的线程要建立，只能放在另外的队列中等待，直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子
超时：和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制（可能也有，但既然文档没提，肯定非常长，类似依赖上层的TCP或UDP IDLE机制之类的），
使用场景：所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程，多用于服务器
源码分析：从方法的源代码看，cache池和fixed 池调用的是同一个底层池，只不过参数不同：
fixed池线程数固定，并且是0秒IDLE（无IDLE）
cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力），60秒IDLE
//创建可以容纳3个线程的线程池
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}执行结果:
第2次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第1次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第1次任务的第2次执行
第2次任务的第2次执行
第3次任务的第3次执行
第2次任务的第3次执行
第1次任务的第3次执行
第3次任务的第4次执行
第1次任务的第4次执行
第2次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行SingleThreadExecutor
SingleThreadExecutor得到的是一个单个的线程，这个线程会保证你的任务执行完成。
如果当前线程意外终止，会创建一个新线程继续执行任务，这和我们直接创建线程不同，也和newFixedThreadPool(1)不同。
// 创建单个线程的线程池，如果当前线程在执行任务时突然中断，则会创建一个新的线程替代它继续执行任务
ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, //core pool size
1, //maximum pool size
0L, //keep alive time
TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
} 执行结果：
第1次任务的第1次执行
第1次任务的第2次执行
第1次任务的第3次执行
第1次任务的第4次执行
第2次任务的第1次执行
第2次任务的第2次执行
第2次任务的第3次执行
第2次任务的第4次执行
第3次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第3次任务的第3次执行
第3次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行 4个任务是顺序执行的。
ScheduledThreadPool
ScheduledThreadPool是一个固定大小的线程池，与FixedThreadPool类似，执行的任务是定时执行。
// 效果类似于Timer定时器
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, //core pool size
Integer.MAX_VALUE, //maximum pool size
0, //keep alive time
TimeUnit.NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
执行结果:
第1次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第2次执行
第1次任务的第2次执行
第3次任务的第2次执行
第2次任务的第3次执行
第1次任务的第3次执行
第3次任务的第3次执行
第2次任务的第4次执行
第1次任务的第4次执行
第3次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行 细心的同学已经发现这几种都调用了ThreadPoolExecutor方法,这是Java自带的线程池构造方法
详解如下:
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue
RejectedExecutionHandler handler)
corePoolSize: 线程池维护线程的最少线程数,也是核心线程数,包括空闲线程
maximumPoolSize: 线程池维护线程的最大线程数
keepAliveTime: 线程池维护线程所允许的空闲时间
unit: 程池维护线程所允许的空闲时间的单位
workQueue: 线程池所使用的缓冲队列
handler: 线程池对拒绝任务的处理策略
当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时：
1、 如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
2、 如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
3、如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
4、 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。也就是：处理任务的优先级为：核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程 maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。
5、 当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。这样一来我们上面的代码例子,可以直接用ThreadPoolExecutor来实现
代码如下:
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ExecutorDemo2 {
private static void run(ExecutorService threadPool) {
for (int i = 1; i < 5; i++) {
final int taskID = i;
threadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(20);// 为了测试出效果，让每次任务执行都需要一定时间
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.err.println("第" + taskID + "次任务的第" + i + "次执行");
}
}
});
}
threadPool.shutdown();// 任务执行完毕，关闭线程池
}
public static void main(String[] args) {
// 创建可以容纳3个线程的线程池
//等同于 ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
ThreadPoolExecutor fixedThreadPool = new ThreadPoolExecutor(3, 3,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
/*线程池维护线程的最少线程数,也是核心线程数,包括空闲线程 为3
线程池维护线程的最大线程数 为3
线程池维护线程所允许的空闲时间 0L
程池维护线程所允许的空闲时间的单位 :TimeUnit.MILLISECONDS,
线程池所使用的缓冲队列 new LinkedBlockingQueue<Runnable>()*/
// 线程池的大小会根据执行的任务数动态分配
//等同于 ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
ThreadPoolExecutor cachedThreadPool = new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
//创建单个线程的线程池
ThreadPoolExecutor singleThreadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
//虽然 执行结果 与ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();一致,
//但如果当前线程在执行任务时突然中断，应该不会创建一个新的线程替代它继续执行任务 (个人猜测,希望有人看到能指导一二)
/*ThreadPoolExecutor scheduledThreadPool = new ThreadPoolExecutor(3, Integer.MAX_VALUE,
0, TimeUnit.NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());*
DelayedWorkQueue()
点到最后面 可以看到如下:
private static class DelayedWorkQueue
extends AbstractCollection<Runnable>
implements BlockingQueue<Runnable> {........}*/
//run(fixedThreadPool);
//run(cachedThreadPool);
run(singleThreadPool);
}
}本文写的比较匆促,如有不足之点,希望大家指出.
参考文章地址:
http://www.cnblogs.com/freemanabc/p/5618159.html
http://blog.youkuaiyun.com/vking_wang/article/details/9619137
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