线程池之固定大小线程池FixedThreadPool

本文介绍了《Java并发编程实战》中关于固定大小线程池(FixedThreadPool)的使用和优化策略,通过实例展示如何设置线程池大小以平衡处理器利用和资源竞争,提升性能。
                                                线程池之固定大小线程池FixedThreadPool
package src.main.java.com.qqjx.thread;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
/*
* 《Java并发编程实战》中Brian和合著者们为线程池大小的优化
*  提供了不少中肯的建议 这点非常重要 如果线程池中线程的数量过多
*  最终它们会竞争稀缺的处理器和内存资源,浪费大量的时间在上下文切换上
*  如果线程的数目过少,正如你的应用所面临的情况 处理器的一些核数可能无法
*  充分利用
* */
public class T09_FixedThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        getPrime(1, 200000);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);

        final int cpuCoreNum = 4;

        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(cpuCoreNum);

        MyTask t1 = new MyTask(1, 80000); //1-5 5-10 10-15 15-20
        MyTask t2 = new MyTask(80001, 130000);
        MyTask t3 = new MyTask(130001, 170000);
        MyTask t4 = new MyTask(170001, 200000);

        Future<List<Integer>> f1 = service.submit(t1);
        Future<List<Integer>> f2 = service.submit(t2);
        Future<List<Integer>> f3 = service.submit(t3);
        Future<List<Integer>> f4 = service.submit(t4);

        start = System.currentTimeMillis();
        f1.get();
        f2.get();
        f3.get();
        f4.get();
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }

    static class MyTask implements Callable<List<Integer>> {
        int startPos, endPos;

        MyTask(int s, int e) {
            this.startPos = s;
            this.endPos = e;
        }

        @Override
        public List<Integer> call() throws Exception {
            List<Integer> r = getPrime(startPos, endPos);
            return r;
        }

    }

    static boolean isPrime(int num) {
        for(int i=2; i<=num/2; i++) {
            if(num % i == 0) return false;
        }
        return true;
    }

    static List<Integer> getPrime(int start, int end) {
        List<Integer> results = new ArrayList<>();
        for(int i=start; i<=end; i++) {
            if(isPrime(i)) results.add(i);
        }

        return results;
    }
}


    源码
    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }
2014
576
在 Java 中,有多种方式可以创建固定大小线程池。 ### 使用 `Executors.newFixedThreadPool` 方法 `newFixedThreadPool` 方法可以创建一个固定大小线程池,该线程池中始终保持一定数量的线程,即使有多余的任务提交,线程池也不会增加线程数量,而是将任务放入队列中等待执行。核心线程数和最大线程数都设置为指定的线程数量,空闲线程不会被回收,线程池中的线程会一直存在,直到线程池被关闭,任务队列使用 `LinkedBlockingQueue`,没有大小限制。 示例代码如下: ```java import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class FixedThreadPoolExample { public static void main(String[] args) { // 创建 4 个线程的线程池 ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(4); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int taskId = i; fixedThreadPool.execute(() -> { System.out.println("Task " + taskId + " is running in thread " + Thread.currentThread().getName()); try { Thread.sleep(1000); // 模拟任务执行 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } }); } fixedThreadPool.shutdown(); } } ``` 另一个示例,创建 2 个线程的线程池: ```java import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class AnotherFixedThreadPoolExample { public static void fixedThreadPool() { // 创建 2 个线程的线程池 ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2); // 创建任务 Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("任务被执行,线程:" + Thread.currentThread().getName()); } }; // 线程池执行任务(一次添加 4 个任务) // 执行任务的方法有两种:submit 和 execute threadPool.submit(runnable); // 执行方式 1:submit threadPool.execute(runnable); // 执行方式 2:execute threadPool.execute(runnable); threadPool.execute(runnable); } public static void main(String[] args) { fixedThreadPool(); } } ``` ### 使用 `ThreadPoolExecutor` 手动创建 也可以使用 `ThreadPoolExecutor` 手动创建固定大小线程池,同时可以选择合适的任务队列类型,例如对于固定大小线程池,可以选择 `LinkedBlockingQueue` 来实现一个无限大小的任务队列,或者使用 `ArrayBlockingQueue` 来限制任务队列的最大长度。 示例代码如下: ```java import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class ManualFixedThreadPoolExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个固定大小为 4 的线程池 ExecutorService fixedThreadPool = new ThreadPoolExecutor( 4, // 核心线程数 4, // 最大线程数 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(10) // 任务队列 ); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int taskId = i; fixedThreadPool.execute(() -> { System.out.println("Task " + taskId + " is running in thread " + Thread.currentThread().getName()); try { Thread.sleep(1000); // 模拟任务执行 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } }); } fixedThreadPool.shutdown(); } } ```
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