通过 Executors 创建线程池

原创于 2025-03-21 23:29:39 发布

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#java #开发语言

在Java中，使用线程池来管理和创建线程是一个更为高效和灵活的方法。线程池可以帮助你管理线程的生命周期，避免了频繁创建和销毁线程的开销，从而提高了性能。

Java 提供了java.util.concurrent包来处理线程池的相关操作。常用的线程池类是 ExecutorService，它有多种实现，例如 ThreadPoolExecutor 和 Executors 工厂类。

通过 `Executors` 创建线程池

Executors 是一个工具类，提供了几个静态方法来创建常见的线程池实例。

1. 创建固定大小的线程池

使用 Executors.newFixedThreadPool(int nThreads) 创建一个固定大小的线程池。线程池中的线程数量是固定的，当所有线程都忙时，其他的任务会等待，直到有线程可用。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个固定大小的线程池，池中有3个线程
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);

        // 提交任务给线程池
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int taskId = i;
            executor.submit(() -> {
                System.out.println("Task " + taskId + " is being executed by " + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    Thread.sleep(2000); // 模拟任务执行
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }

        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个固定大小的线程池，并向线程池提交了 5 个任务。线程池的大小是 3，意味着最多同时有 3 个线程在执行任务。当线程池中有空闲线程时，其他任务会等待。

2. 创建可缓存的线程池

使用 Executors.newCachedThreadPool() 创建一个可以根据需要创建新线程的线程池。当线程池中的线程空闲超过60秒时，线程会被终止并从池中移除。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CachedThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个可缓存的线程池
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

        // 提交任务给线程池
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int taskId = i;
            executor.submit(() -> {
                System.out.println("Task " + taskId + " is being executed by " + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    Thread.sleep(2000); // 模拟任务执行
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }

        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}

在这个例子中，线程池根据需求动态创建线程，可以容纳更多任务而不需要预先限制线程数量。

3. 创建单线程池

使用 Executors.newSingleThreadExecutor() 创建一个单线程池，这意味着线程池只有一个线程，任务会按照提交顺序逐个执行。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class SingleThreadExecutorExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个单线程池
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

        // 提交任务给线程池
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int taskId = i;
            executor.submit(() -> {
                System.out.println("Task " + taskId + " is being executed by " + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    Thread.sleep(2000); // 模拟任务执行
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }

        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}

通过 `ThreadPoolExecutor` 创建线程池

除了 Executors 工厂类，Java还允许你使用 ThreadPoolExecutor 直接创建和配置线程池。ThreadPoolExecutor 提供了更多的灵活性，可以控制核心线程数、最大线程数、线程空闲时的存活时间等。

import java.util.concurrent.*;

public class CustomThreadPoolExecutorExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个自定义线程池
        int corePoolSize = 2;
        int maximumPoolSize = 4;
        long keepAliveTime = 5000;
        TimeUnit unit = TimeUnit.MILLISECONDS;
        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(10);

        ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(
                corePoolSize,
                maximumPoolSize,
                keepAliveTime,
                unit,
                workQueue
        );

        // 提交任务给线程池
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int taskId = i;
            executor.submit(() -> {
                System.out.println("Task " + taskId + " is being executed by " + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    Thread.sleep(2000); // 模拟任务执行
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }

        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}

在这个例子中，我们通过 ThreadPoolExecutor 创建了一个线程池，配置了核心线程数、最大线程数、线程空闲时的存活时间以及任务队列等。

总结

Executors 工厂类：是创建常见线程池的简便方法，包括 newFixedThreadPool()、newCachedThreadPool() 和 newSingleThreadExecutor() 等。
ThreadPoolExecutor：提供了更灵活的配置，允许你直接指定核心线程数、最大线程数、任务队列等参数，适用于需要定制化线程池的场景。

通过线程池，你可以高效地管理线程，避免频繁的线程创建和销毁，提高应用程序的性能和响应速度。