java ExecutorService线程池使用(ExecutorService/Completable异步+ExecutorService线程池)

前置

线程池在多线程操作的场景中会被用到

使用 ExecutorService 时候，强烈建议自定义线程池！

一般开发中，CompletableFuture 可作为 Java 异步编程的首选工具，配合上 ExecutorService 线程池配置来用

线程池配置

newFixedThreadPool

使用简单配置，填写 5 核心线程数，同时最多也是 5 个线程，即 5 个线程始终保持连接不会被回收

该线程池会持有一个无边界的队列，存储的需要被执行的任务，比如某个时刻突然有大量的任务打进来，需要被执行，最开头打进来的 5 个任务会正在执行，其他的任务全都会进入队列中阻塞，此时就有可能造成 OOM，因为毕竟它使用的是无边界队列，在短时间内大量任务打进来的场景中是有可能造成 OOM 的

因此 newFixedThreadPool 更适合负载稳定的较简单的场景，或者无大量并发的简单场景。我更建议依据业务特性，自定义配置线程池！

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

newCachedThreadPool

使用简单配置，参数空，核心线程数 0，最大线程数 = Integer.MAX_VALUE，线程池会根据需要动态创建线程，使用 SynchronousQueue 无容量队列，一旦多个任务同时进来，一旦没有空闲的线程，就会创建新的线程

如果线程中任务执行时间较长，在短时间内有大量任务打进来，会造成瞬时创建非常多的线程同时执行，造成 CPU 飙升和内存 OOM，不适用流量激增的场景，但适合短时间内较大并发的任务

我更建议依据业务特性，自定义配置线程池！

ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool(); // 动态调整线程数

newScheduledThreadPool

使用简单配置，填写 2 核心线程数，其后续可以执行周期性执行的线程操作

ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(2);

自定义配置线程池

使用自定义配置的线程池，

int corePoolSize = 5;          // 核心线程数
int maxPoolSize = 10;          // 最大线程数
long keepAliveTime = 60L;      // 非核心线程空闲存活时间
TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(100); // 有界队列
ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy(); // 拒绝策略，默认就是拒绝策略

// 创建自定义线程池
ExecutorService customPool = new ThreadPoolExecutor(
    corePoolSize, 
    maxPoolSize, 
    keepAliveTime, 
    unit, 
    workQueue, 
    threadFactory, 
    handler
);


// 创建自定义线程池（周期性执行）
ScheduledExecutorService scheduler = new ScheduledThreadPoolExecutor(
    corePoolSize,
    maximumPoolSize,
    keepAliveTime,
    unit,
    workQueue,
    threadFactory,
    handler
);

• CPU 密集型：CPU 核心数 + 1（减少上下文切换）
• IO 密集型：2 * CPU 核心数（线程常阻塞，需更多线程）
• 根据系统资源设置，避免资源耗尽（如 corePoolSize * 1.5）
• 短任务系统：30-60 秒（快速回收）
• 长任务系统：5-10 分钟（减少创建开销）
• workQueue：ArrayBlockingQueue（有界队列，控制任务堆积）
• workQueue：SynchronousQueue（零容量，直接传递，适合高吞吐）
• workQueue：LinkedBlockingQueue（无界队列，可能导致 OOM）
• handler：
  • AbortPolicy：严格不允许丢任务（默认）
  • CallerRunsPolicy：由提交任务的线程执行，限流场景（减缓任务提交速度）
  • DiscardPolicy：静默丢弃新任务，允许丢部分非关键任务（如日志采集）
  • DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务并重试提交，实时性要求高的场景（如行情推送）

异步执行任务

ExecutorService 提交无返回值任务

customPool.execute(() -> {
    System.out.println("无返回值任务执行，线程: " + Thread.currentThread().getName());
    try {
        Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
});

ExecutorService 提交有返回值任务

Future<String> future = customPool.submit(() -> {
    System.out.println("有返回值任务执行，线程: " + Thread.currentThread().getName());
    Thread.sleep(1000);
    return "任务结果";
});

String result = future.get(); // 这个操作会阻塞主线程，表示一直等待到 customPool 的线程 submit 取得结果后主线程才会执行

ScheduledExecutorService 周期性执行任务

0：表示 初始延迟时间（即首次执行任务前的等待时间），如果设置为 0，任务会 立即执行（不需要等待）

// 提交一个每秒执行一次的周期性任务
ScheduledExecutorService scheduler = ...;
scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> {
    System.out.println("周期性任务执行，当前线程: " + Thread.currentThread().getName());
}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);

ScheduledExecutorService 提交延迟任务

只会执行一次任务。它的作用是延迟执行一次任务

// 提交一个延迟5秒执行的一次性任务
ScheduledExecutorService scheduler = ...;
scheduler.schedule(() -> {
    System.out.println("延迟任务执行，当前线程: " + Thread.currentThread().getName());
}, 5, TimeUnit.SECONDS);

线程池关闭

pool.shutdown(); // 不再接受新任务，等待已提交任务完成
try {
    if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) { // 等待 60d
        pool.shutdownNow(); // 强制终止未完成的任务
    }
} catch (InterruptedException e) {
    pool.shutdownNow(); // 立即关闭！
}