多线程之线程池的应用

我们在开发的过程中经常会遇到多线程问题，多线程在整个java基础也是计较重要的知识点。今天跟大家分享一个我在写程序过程中遇到的线程池的简单应用。

在Java1.5中提供了一个非常高效实用的多线程包：java.util.concurrent,提供了大量高级工具，可以帮助开发者编写高效易维护、结构清晰的Java多线程程序。

线程池？

之前我们在使用多线程都是用Thread的start()来创建启动一个线程，但是在实际开发中，如果每个请求到达就创建一个新线程，开销是相当大的。服务器在创建和销毁线程上花费的时间和消耗的系统资源都相当大，甚至可能要比在处理实际的用请求的时间和资源要多的多。除了创建和销毁线程的开销之外，活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个jvm里创建太多的线程，可能会使系统由于过度消耗内存或“切换过度”而导致系统资源不足。这就引入了线程池概念。

线程池的原理其实就是对多线程的一个管理（可以抽象的理解为原来是一个工厂来订单了，老板就聘请一个工人（线程）干活，干完活就把他炒鱿鱼了，这样每次来订单都得聘请一个工人，且老板得不停去聘请工人，并分配任务，现在老板就请了一个主管（线程池），并和工人签订长期合同，这样每次有订单（任务）来了，直接交给主管调度工人去干活），为了实现异步机制的一种方法，其实就是多个线程执行多个任务，最终这些线程通过线程池进行管理…不用手动去维护…一次可以处理多个任务，这样就可以迅速的进行响应…

在java.util.concurrent包下，提供了一系列与线程池相关的类。合理的使用线程池，可以带来多个好处：

• （1）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；
• （2）提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行；
• （3）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。
• （4）线程池可以应对突然大爆发量的访问，通过有限个固定线程为大量的操作服务，减少创建和销毁线程所需的时间。

如何使用？

1.创建线程池

2.创建任务

3.执行任务

4.关闭线程池

一、创建线程池的方法

我们一般通过工具类Executors的静态方法来获取线程池或静态方法。

介绍四种常用创建方法

1. ExecutorService executorService1 = Executors.newSingleThreadExecutor();

单例线程，表示在任意的时间段内，线程池中只有一个线程在工作…

2. ExecutorService executorService2 = Executors.newFixedThreadPool(10);

固定线程池，表示创建一个可复用的固定线程池，线程池中最大线程个数为10，当有任务被提交时，创建一个线程去执行，直到达到当线程池中最大个数为止。当提交的任务个数大于线程池中最大线程个数时，则存入队列中，等待执行。如果某个线程在执行期间发生了异常而终止，会补充一个新线程去执行余下。

3. ExecutorService executorService3 = Executors.newScheduledThreadPool();

调度型线程池,一个大小无限的线程池，线程池会根据Scheduled(任务列表)进行延迟执行，或者是进行周期性的执行.适用于一些周期性的工作.支持定时以及周期性执行任务的需求任务。

4. ExecutorService executorService4 = Executors.newCacheThreadPool();

缓存线程池,无固定大小缓存线程池，先查看线程池中是否有当前执行线程的缓存，如果有就resue(复用),如果没有,那么需要创建一个线程来完成当前的调用.并且这类线程池只能完成一些生存期很短的一些任务.并且这类线程池内部规定能resue(复用)的线程，空闲的时间不能超过60s,一旦超过了60s,就会被移出线程池.非常灵活
例子

public class Executor {
    public static void main(String[] args) {
        //定义了线程池中最大存在的线程数目
        ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(10);
        //添加了一个任务...
        executorService.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    System.out.println("begincode");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
    }
}

执行结果就是无限循环每隔1秒打印一个begincode…

二、创建任务

任务分为两种一种是有返回值的，一种是没有返回值的

• 无返回值的任务就是一个实现了runnable接口的类.使用run方法
• 有返回值的任务是一个实现了callable接口的类.使用call方法

public class Begincode implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println(“Begincode--runable”);
    }  
} 

public class Begincode implements callable{
    public String call() {
        System.out.println(“Begincode--callable”);
        return "Begincode";
    }
} 

三、执行任务

通过java.util.concurrent.ExecutorService接口对象来执行任务，该对象有两个方法可以执行任务execute和submit

• execute这种方式提交没有返回值，也就不能判断是否执行成功。

• submit这种方式它会返回一个Future对象，通过future的get方法来获取返回值，get方法会阻塞住直到任务完成。

四、关闭线程池

当我们不需要使用线程池的时候，我们需要对其进行关闭…有两种方法可以关闭掉线程池…

• shutdown()

  • shutdown并不是直接关闭线程池，而是不再接受新的任务…如果线程池内有任务，那么把这些任务执行完毕后，关闭线程池….

• shutdownNow()

  • shutdownNow这个方法表示不再接受新的任务，并把任务队列中的任务直接移出掉，如果有正在执行的，尝试进行停止…

五、案例分享

场景：从数据库中获取url，并利用httpclient循环访问url地址，并对返回结果进行操作
分析：由于是循环的对多个url进行访问并获取数据，为了执行的效率，考虑使用多线程，url数量未知如果每个任务都创建一个线程将消耗大量的系统资源，最后决定使用线程池。

public class GetMonitorDataService {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GetMonitorDataService.class);
    @Resource
    private MonitorProjectUrlMapper groupUrlMapper;
    @Resource
    private MonitorDetailBatchInsertMapper monitorDetailBatchInsertMapper;
    public void sendData(){
        //调用dao查询所有url
        MonitorProjectUrlExample example=new MonitorProjectUrlExample();
        List<MonitorProjectUrl> list=groupUrlMapper.selectByExample(example);
        logger.info("此次查询数据库中监控url个数为"+list.size());

        //获取系统处理器个数，作为线程池数量
        int nThreads=Runtime.getRuntime().availableProcessors();

        //定义一个装载多线程返回值的集合
        List<MonitorDetail> result= Collections.synchronizedList(new ArrayList<MonitorDetail>());
        //创建线程池，这里定义了一个创建线程池的工具类，避免了创建多个线程池
        ExecutorService executorService = ThreadPoolFactoryUtil.getExecutorService(nThreads);
        //遍历数据库取出的url
        if(list!=null&&list.size()>0) {
            for (MonitorProjectUrl monitorProjectUrl : list) {
                String url = monitorProjectUrl.getMonitorUrl();
                //创建任务
                ThreadTask threadTask = new ThreadTask(url, result);
                //执行任务
                executorService.execute(threadTask);
            }
            //对数据进行操作
            saveData(result);
        }
    }

任务：

public class ThreadTask implements Runnable{
    //这里实现runnable接口
    private String url;
    private List<MonitorDetail> list;
    public ThreadTask(String url,List<MonitorDetail> list){
        this.url=url;
        this.list=list;
    }
    //把获取的数据进行处理
    @Override
    public void run() {
        MonitorDetail detail = HttpClientUtil.send(url, MonitorDetail.class);
        list.add(detail);
    }

}

文中案例为监控系统故没有关闭线程池

---

以上是本人的一些分享，希望和大家多多交流。如果哪里有不足，希望指出！