你线程池了解吗?(为什么?哪几种?如何创建?)

本文介绍了Java线程池的作用、Java提供的四种线程池(FixedThreadPool,SingleThreadExecutor,CachedThreadPool,ScheduledThreadPoolExecutor)及其适用场景,并探讨了使用Executors创建线程池的局限性以及使用ThreadPoolExecutor构造函数和第三方库如Guava创建线程池的优势。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

一、为什么要用线程池?
线程池提供了一种限制和管理资源(包括执行一个任务)。 每个线程池还维护一些基本统计信息,例如已完成任务的数量。

这里借用《Java并发编程的艺术》提到的来说一下使用线程池的好处:

降低资源消耗。 通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

提高响应速度。 当任务到达时,任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。

提高线程的可管理性。 线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性, 使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。

二、Java 提供了哪几种线程池?他们各自的使用场景是什么?

Java 主要提供了下面4种线程池

FixedThreadPool: 该方法返回一个固定线程数量的线程池。该线程池中的线程数量始终不变。当有一个新的任务提交时,线程池中若有空闲线程,则立即执行。若没有,则新的任务会被暂存在一个任务队列中,待有线 程空闲时,便处理在任务队列中的任务。
SingleThreadExecutor: 方法返回一个只有一个线程的线程池。若多余一个任务被提交到该线程池,任务会被保存在一个任务队列中,待线程空闲,按先入先出的顺序执行队列中的任务。
CachedThreadPool: 该方法返回一个可根据实际情况调整线程数量的线程池。线程池的线程数量不确定,但若有空闲线程可以复用,则会优先使用可复用的线程。若所有线程均在工作,又有新的任务提交,则会创建新 的线程处理任务。所有线程在当前任务执行完毕后,将返回线程池进行复用。ScheduledThreadPoolExecutor: 主要用来在给定的延迟后运行任务,或者定期执行任务。ScheduledThreadPoolExecutor又分为:ScheduledThreadPoolExecutor(包含多个线程)和SingleThreadScheduledExecutor (只包含一个线程)两种。

各种线程池的适用场景介绍

FixedThreadPool: 适用于为了满足资源管理需求,而需要限制当前线程数量的应用场景。它适用于负载比较重的服务器;
SingleThreadExecutor: 适用于需要保证顺序地执行各个任务并且在任意时间点,不会有多个线程是活动的应用场景。
CachedThreadPool: 适用于执行很多的短期异步任务的小程序,或者是负载较轻的服务器;
ScheduledThreadPoolExecutor: 适用于需要多个后台执行周期任务,同时为了满足资源管理需求而需要限制后台线程的数量的应用场景,
SingleThreadScheduledExecutor: 适用于需要单个后台线程执行周期任务,同时保证顺序地执行各个任务的应用场景。

三、创建的线程池的方式

(1)使用 Executors 创建
我们上面刚刚提到了 Java 提供的几种线程池,通过 Executors 工具类我们可以很轻松的创建我们上面说的几种线程池。但是实际上我们一般都不是直接使用Java提供好的线程池,另外在《阿里巴巴Java开发手册》中强制线程池不允 许使用 Executors 去创建,而是通过 ThreadPoolExecutor 构造函数 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。

Executors 返回线程池对象的弊端如下:

FixedThreadPool 和 SingleThreadExecutor : 允许请求的队列长度为 Integer.MAX_VALUE,可能堆积大量的请求,从而导致OOM。
CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool : 允许创建的线程数量为 Integer.MAX_VALUE ,可能会创建大量线程,从而导致OOM。

(2)ThreadPoolExecutor的构造函数创建
我们可以自己直接调用 ThreadPoolExecutor 的构造函数来自己创建线程池。在创建的同时,给 BlockQueue 指定容量就可以了。示例如下:

private static ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(13, 13, 60L, TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue(13));

这种情况下,一旦提交的线程数超过当前可用线程数时,就会抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException,这是因为当前线程池使用的队列是有边界队列,队列已经满了 便无法继续处理新的请求。但是异常(Exception)总比发生错误(Error)要好。

(3)使用开源类库
Hollis 大佬之前在他的文章中也提到了:“除了自己定义ThreadPoolExecutor外。还有其他方法。这个时候第一时间就应该想到开源类库,如apache和guava等。”他推荐使用guava提供的ThreadFactoryBuilder来创建线程池。下面是参考他的代码示例:

public class ExecutorsDemo {


private static ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder()
.setNameFormat("demo-pool-%d").build();


private static ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(5, 200, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(1024), namedThreadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

public static void main(String[] args) {


for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) { pool.execute(new SubThread());
}
}
}

通过上述方式创建线程时,不仅可以避免OOM的问题,还可以自定义线程名称,更加方便的出错的时候溯源。

<think>好的,用户想了解线程池的类型及其应用场景。首先,我需要回忆一下常见的线程池种类,通常Java中的线程池是通过Executors类提供的几种工厂方法创建的。根据引用[1]、[3]、[5],线程池主要有固定大小线程池、缓存线程池、单线程池、调度线程池,以及ForkJoinPool等。 然后,每个线程池的特点和应用场景需要分别说明。比如固定大小线程池适用于并发控制,引用[1]提到它适用于任务量波动不大且需要限制并发数的场景,比如Web服务器处理请求。缓存线程池适合短期异步任务,处理速度快的情况,如引用[3]中的示例。单线程池用于需要顺序执行任务的场景,比如日志记录。调度线程池用于定时或周期性任务,如引用[3]中的定时执行示例。 接下来,用户可能还关心拒绝策略,这部分引用[4]详细说明了四种策略及其适用情况。比如AbortPolicy直接抛异常,适合不允许任务丢失的场景;CallerRunsPolicy由调用线程执行,适合低并发场景等。 需要确保回答结构清晰,分点列出每种线程池的特点、适用场景,并引用对应的参考文献。同时,按照用户要求,生成相关问题,可能涉及线程池选择、拒绝策略比较、参数配置等。 最后检查是否符合格式要求,数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,但这里可能不太涉及数学公式,主要关注代码和文字描述。确保所有引用正确标注,如引用[1]、[3]等。</think>### 线程池的类型及其应用场景 #### 1. **固定大小线程池(FixedThreadPool)** - **特点** 线程数量固定,任务队列无界。若任务数超过线程数,多余任务会在队列中等待执行。 - **应用场景** 适用于**任务量波动较小且需严格控制并发数**的场景,例如Web服务器处理请求、批量数据处理[^1][^3]。 - **代码示例** ```java ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); ``` #### 2. **缓存线程池(CachedThreadPool)** - **特点** 线程数量可动态扩展(上限为$2^{31}-1$),空闲线程超时回收。任务队列不存储任务,直接提交给线程执行。 - **应用场景** 适合**短期异步任务**或**高并发但任务执行较快**的场景,例如实时数据流处理、高频轻量级计算[^3][^5]。 - **代码示例** ```java ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); ``` #### 3. **单线程池(SingleThreadExecutor)** - **特点** 仅含一个工作线程,任务按提交顺序依次执行。 - **应用场景** 用于**需保证任务顺序执行**的场景,例如日志记录、单资源访问控制[^3][^5]。 - **代码示例** ```java ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor(); ``` #### 4. **调度线程池(ScheduledThreadPool)** - **特点** 支持定时或周期性任务执行,线程数可配置。 - **应用场景** 适用于**定时任务**或**周期性轮询**,例如心跳检测、数据定时同步[^3]。 - **代码示例** ```java ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2); scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(task, initialDelay, period, TimeUnit.SECONDS); ``` #### 5. **ForkJoinPool** - **特点** 采用分治算法,支持任务拆分与结果合并,适用于并行计算。 - **应用场景** 适合**递归分解型任务**,例如大规模数据处理、并行排序[^5]。 --- ### 线程池拒绝策略及应用场景 | 策略 | 行为 | 适用场景 | |---------------------|--------------------------|----------------------------------------| | `AbortPolicy` | 直接抛出异常 | 不允许任务丢失的严格场景(如金融交易)[^4] | | `DiscardPolicy` | 静默丢弃新任务 | 可容忍任务丢失的低优先级场景(如日志)[^4] | | `DiscardOldestPolicy`| 丢弃队列中最旧任务 | 需优先处理最新任务的场景(如实时监控)[^4] | | `CallerRunsPolicy` | 由提交任务的线程执行任务 | 低并发且允许任务延迟的场景(如后台任务)[^2][^4] | ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值