对上篇一口气看完java多线程(全)的补充

本文详细解释了Java中线程池的状态及其变化,包括RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING和TERMINATED。重点介绍了线程池的执行过程,如任务提交、执行和线程回收。同时讨论了多线程编程的优缺点以及注意事项,如线程安全和同步问题。

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线程池的状态,在 Java 中可以通过 ThreadPoolExecutor 类的 getState() 方法来获取。线程池的状态一共有 5 种,分别是: 
- RUNNING:线程池处于运行状态,能够接受新任务并执行任务。

- SHUTDOWN:线程池处于关闭状态,不能接受新任务,但可以继续执行已提交的任务。

- STOP:线程池处于停止状态,不能接受新任务,也不能执行已提交的任务,并且会尝试停止正在执行的任务。

- TIDYING:线程池处于整理状态,所有任务都已完成,线程池正在等待工作线程退出。

- TERMINATED:线程池已终止,所有工作线程都已退出。


线程池的执行过程主要包括以下几个步骤:
1. 提交任务:当调用 execute() 方法提交任务时,线程池会根据当前线程池的状态和核心线程数来决定是否创建新的线程来执行任务。如果核心线程数尚未达到上限,那么线程池会创建一个新的线程来执行任务;如果核心线程数已经达到上限,那么任务会被添加到任务队列中等待执行。

2. 执行任务:当线程池中的某个线程从任务队列中取出任务时,它会执行任务的 run() 方法。如果任务抛出异常,线程池会捕获异常并将其处理。

3. 线程回收:当任务执行完成后,线程池会根据线程的空闲时间来决定是否回收线程。如果线程空闲时间超过了指定的时间,那么线程池会回收该线程。

附:当任务数量超过核心线程数时,线程池会将任务放入队列中等待执行。如果队列已满,并且线程池中的线程数尚未达到最大线程数,那么线程池会创建新的线程来执行任务。如果队列已满,并且线程池中的线程数已经达到最大线程数,那么线程池会拒绝新的任务,并抛出 RejectedExecutionException 异常。


这里有一个线程池执行任务的简单示例代码:
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,核心线程数为 3,最大线程数为 5
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3, 5);

        // 提交 10 个任务到线程池
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int taskNumber = i;
            executor.execute(() -> {
                // 输出任务编号和线程名称
                System.out.println("Task " + taskNumber + " is running in thread " + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    // 模拟任务执行时间
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }

        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}
在这个示例中,创建了一个固定大小的线程池,核心线程数为 3,最大线程数为 5。然后提交了 10 个任务到线程池。由于核心线程数为 3,所以前 3 个任务会被立即执行,并且每个任务都会输出任务编号和执行任务的线程名称。然后线程池会创建新的线程来执行剩余的任务,最多创建 5 个线程。由于任务执行时间为 2 秒,所以最后一个任务可能需要等待一段时间才能执行。
 
你可以根据实际情况调整线程池的参数和任务执行逻辑,以便更好地理解线程池的工作原理

附:多线程编程是一种并发编程技术,它允许在同一个进程内同时执行多个线程。每个线程都可以独立地执行特定的任务,从而提高程序的性能和响应性。
多线程编程的一些优点:
- 更好的性能:通过并发执行多个线程,可以充分利用多核 CPU 的优势,提高程序的性能。

- 更好的响应性:通过将长时间运行的任务放到后台线程中执行,可以提高程序的响应性,让用户界面更加流畅。

- 更好的资源利用率:通过并发执行多个线程,可以更好地利用系统资源,例如 CPU、内存和 I/O 等。
 
多线程编程的一些注意事项:
 
- 线程安全:多个线程并发执行时,需要考虑线程安全问题,避免出现竞态条件和数据不一致等问题。

- 线程同步:为了保证线程安全,需要使用线程同步机制,例如锁、信号量、条件变量等。

- 线程调度:线程调度是由操作系统负责的,无法预测线程的执行顺序。因此,需要注意线程之间的依赖关系,避免出现死锁等问题。

- 性能问题:多线程编程虽然可以提高程序的性能,但也会带来一些性能问题,例如上下文切换、内存开销等。因此,需要在性能和代码可读性之间做出权衡。

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