线程池详细解析

最新推荐文章于 2025-05-11 20:38:30 发布

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分类专栏：并发编程

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程序创建并启动一个新线程成本比较高，因为它涉及到要与操作系统进行交互。而使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中要创建大量生存期很短的线程时，更应该考虑使用线程池。

原理：线程池里每一个线程代码结束后，并不会死亡，而是再次回到线程池中成为空闲状态，等待下一个对象来使用。

线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。每个线程都使用默认的堆栈大小，以默认的优先级运行，并处在多线程单元中。如果某个线程在托管代码中空闲，则线程池将插入另一个辅助线程来使所有处理器保持繁忙。如果所有线程池都始终保持繁忙，但队列中包含挂起的工作，则线程池将在一段时间后辅助线程的数目永远不会超过最大值。超过最大值的线程可以排队，但他们要等到其他线程完成后才能启动。

java里面的线程池的顶级接口是Executor，Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具，真正的线程池接口是是ExecutorService。下面是线程池类结构图

Java中的4种线程池。JDK5之后新增一个Executors工厂（Execturos线程池工具类）来生产线程池。

1.newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池程

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

2.newFixedThreadPool 创建一个定长线程池

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

3.newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

4.newScheduledThreadPool 定时任务和具有固定周期

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }

举例：
(1)public static ExecutorService newCachedThreadPool()，空闲线程只缓存60秒

线程池内线程数量不定，并且其最大线程数为Integer.MAX_VALUE，这个数是很大的，可缓存线程池。如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。但是线程池中的空闲线程都有超时限制，这个超时时长是60秒，超过60秒闲置线程就会被回收。调用execute将重用以前构造的线程(如果线程可用)。这类线程池比较适合执行大量的耗时较少的任务，当整个线程池都处于闲置状态时，线程池中的线程都会超时被停止。

从结果可以看到，执行第二个任务的时候第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，不用每次新建线程

(2)public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)，指定线程总数，空闲线程不会被收回。

创建一个指定工作线程数量的线程池，每当提交一个任务就创建一个工作线程，当线程处于空闲状态时，它们并不会被回收，除非线程池被关闭了，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到线程池队列（没有大小限制）中。由于newFixedThreadPool只有核心线程并且这些核心线程不会被回收，这样它更加快速底响应外界的请求。

由于设置最大线程是3，所以当执行完这3个线程后，等待两秒后，在执行后面4个线程。

(3)public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

这类线程池内部只有一个核心线程，以无界队列方式来执行该线程，这使得这些任务之间不需要处理线程同步的问题，它确保所有的任务都在同一个线程中按顺序中执行，并且可以在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。

可发现是有顺序地去执行上面6个线程。

(4)public static ExecutorService newScheduledThreadPool (int corePoolSize)

创建一个线程池，它的核心线程数量是固定的，而非核心线程数是没有限制的，并且当非核心线程闲置时会被立即回收，它可安排给定延迟后运行命令或者定期地执行。这类线程池主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务

误差可以忽略，实际结果确实延迟了4秒执行。

可发现确实延迟2秒后每隔3秒后就会执行一次，程序不退出就一直执行下去

方法的返回值是ExecutorService对象，该对象表示一个线程池，可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程。它提供了如下方法

Future<?> submit(Runnable task)

<T> Future<T> submit(Callable<T> task)

案例提示

创建线程池对象

创建Runnable实例

提交Runnable实例

关闭线程池

线程池的好处：线程池里的每一个线程代码结束后，并不会死亡，而是再次回到线程池中成为空闲状态，等待下一个对象来使用。

线程池构造方法七大参数

(1)int corePoolSize 核心线程数
(2)int maximumPoolSize 最大线程数（只有核心线程满了，且阻塞队列满了，才继续创建线程）
(3)long keepAliveTime  空闲线程存活时间
(4)TimeUnit unit  时间单位
(5)BlockingQueue<Runnable> workQueue  阻塞队列
(6)ThreadFactory threadFactory 线程工厂
(7)RejectedExecutionHandler handler 拒绝策略，标示阻塞队列满了且工作线程大于等于最大线程数量时，如何拒绝来请求的Runable策略