Java四种线程池创建方式

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于 2021-09-04 21:33:45 首次发布

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1、线程池简介

2、 newFixedThreadPool

3、newSingleThreadExecutor

4、newCachedThreadPool

5、newScheduledThreadPool

1、线程池简介

减少线程的频繁创建、销毁。
可有效的使用和管理线程，提升资源重复使用率，避免资源不足引起的一些问题。

四种线程池：

newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务

2、 newFixedThreadPool

原理：创建一个固定数量大小的线程池，当线程任务数超过固定大小时，未执行的线程任务进行阻塞队列，等待线程池调度

示例：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
 
public class FixedDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个固定数量的线程池
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
		
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int idx = i;
			
            executor.execute(new Runnable() { // 创建线程并添加到线程池中, 并启动运行线程
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("当前线程名称:" + Thread.currentThread().getName() + ", 参数idx = " + idx);
                }
            });
        }
        executor.shutdown(); // 关闭线程池
    }
}
执行效果图：

说明：创建一个固定数量为5的线程池，并创建10个线程任务添加到线程池中，线程池调度器会分配线程来处理任务。

源码：Executors类中newFixedThreadPool()方法。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
缺点：该方式创建线程池时，会使用LinkedBlockingQueue无界队列默认构造方法，该默认构造方法大小为Integer.MAX_VALUE，所以当线程任务超多时，可能会堆积大量的请求，从而导致 OOM。但一般的系统直接使用该方式即可。

解决方式：直接用new ThreadPoolExecutor的方式创建线程池，指定具体的参数信息。

3、newSingleThreadExecutor

原理：创建一个单例线程池, 只存在一个线程运行, 多的线程任务进行阻塞状态。

示例：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
 
public class SingleDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个单例线程池, 只存在一个线程运行, 多的线程任务进行阻塞状态
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
		
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int idx = i;
			
            executor.execute(new Runnable() { // 创建线程并添加到线程池中, 并启动运行线程
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("当前线程名称:" + Thread.currentThread().getName() + ", 参数idx = " + idx);
                }
            });
        }
        executor.shutdown(); // 关闭线程池
    }
}

执行效果图：

说明：创建一个单例线程池，并创建10个线程任务添加到线程池中，线程任务被一个一个的顺序执行。

源码：Executors类中newSingleThreadExecutor()方法。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
        (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

缺点：同newFixedThreadPool()方法一样。

4、newCachedThreadPool

原理：创建一个缓存线程池，当线程数过大，可回收多余线程，如线程数不足，创建新线程。

示例：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
 
public class CachedDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个缓存线程池, 当线程数过大,可回收多余线程, 如线程数不足, 创建新线程
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
		
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int idx = i;
			
            executor.execute(new Runnable() { // 创建线程并添加到线程池中, 并启动运行线程
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("当前线程名称:" + Thread.currentThread().getName() + ", 参数idx = " + idx);
                }
            });
        }
        executor.shutdown(); // 关闭线程池
    }
}
执行效果图：

说明：创建一个缓存线程池，并创建10个线程任务添加到线程池中，由于线程运行速度快，会不断创建新线程来执行任务。

源码：Executors类中newCachedThreadPool()方法。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable>());
}
缺点：该方式创建线程时，线程的核心数量大小为0，线程最大数量为Integer.MAX_VALUE，此方式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。

解决方式：直接用new ThreadPoolExecutor的方式创建线程池，指定具体的参数信息。

5、newScheduledThreadPool

原理：创建一个定时调度线程池，内置一个延迟队列，可按照设定的固定时间周期性的执行任务。

示例：

import java.text.DateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
public class ScheduledDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个定时调度线程池, 内置一个延迟队列, 可按照设定的固定时间周期性的执行任务
        ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(2);
		
        executor.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                long start = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
                        + ", scheduleAtFixedRate开始执行时间: " + DateFormat.getTimeInstance().format(new Date()));
                try {
                    Thread.sleep(5000); // 睡眠5秒钟, 方便测试
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                long end = System.currentTimeMillis();
	            
                System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
                        + ", scheduleAtFixedRate执行花费时间: " + (end - start) / 1000 + "s");
                System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
                        + ", scheduleAtFixedRate执行完成时间: " + DateFormat.getTimeInstance().format(new Date()));
                System.out.println("----------------------分割线-----------------------");
            }
        }, 1, 5, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

执行效果图：

说明：创建一个定时调度线程池，添加一个定时调度任务，每隔5秒中执行一遍。

ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay
    (Runnable command,  // 要执行的任务
     long initialDelay, // 延迟第一次执行的时间
     long delay,        // 一个执行终止与下一个执行的开始之间的延迟
     TimeUnit unit);    //initialDelay和delay参数的时间单位
 
// 一个ScheduledFuture代表待完成的任务，其 get()方法将在取消时抛出异常

缺点：同newCachedThreadPool()方法一样。