线程池原理解析

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#java

于 2021-05-27 21:02:33 首次发布

本文详细介绍了Java线程池的概念、作用及使用线程池带来的优势，包括减少系统资源消耗、控制并发量。线程池由线程池管理器、工作线程、任务队列和任务组成，常见的线程池类型有SingleThreadExecutor、FixedThreadExecutor、CachedThreadExecutor和ScheduledThreadExecutor。线程池的API包括Executor、ExecutorService、Executors和ThreadPoolExecutor。参数配置如corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime等决定了线程池的行为。FixedThreadPool和CachedThreadPool的主要区别在于线程数量的固定与否以及空闲线程的处理策略。线程池的合理配置应考虑任务处理时间和系统资源，避免内存溢出或CPU过高。关闭线程池有两种方式：shutdown()和shutdownNow()。文章还探讨了不同线程池在负载稳定和波动场景下的适用性。

1、为什么要用线程池，线程池的作用（意义），如果使用线程池会有什么好处，说说你对线程池的了解？

创建和销毁线程的代价是很大的，线程不像创建普通object对象那样，在堆中分配点内存就好了的，在new Thread的时候，是先分配内存，但是并没有创建线程，当调用线程的start方法的时候，会通过cpu指令创建一个线程。所以，频繁的创建线程、销毁线程的代价是很大的，会导致系统性能下降。还有，如果频繁创建线程，不加以管理，会导致系统线程过多，影响系统运行。

如果用线程池，指定线程数量，线程池会帮助我们管理线程，我们使用线程可以从线程池获取一个线程，线程干完活，在放回池子里，不会销毁。而且有线程池管理线程，能有效控制线程的数量，不会导致系统创建过多的线程。

创建和销毁线程的代价是很大
能有效控制线程的数量，不会导致系统创建过多的线程。

2、线程池的内部结构（组成）？

Java线程池包含4个部分，线程池的工作原理，是生产者消费者模式的

（1）线程池管理器（ThreadPool）：就是负责创建和销毁线程池的

（2）工作线程（PoolWorker）：就是线程池中的一个线程

（3）工作任务（Task）：这个就是线程池里的某个线程需要执行的业务代码，这个是你自己编写的业务逻辑

（4）任务队列（TaskQueue）：这个是扔到线程池里的任务需要进行排队，要进任务队列

3、常用的线程池有哪些？

（1）SingleThreadExecutor（单线程线程池，很少用 -> 自己做一个内存队列 -> 启动后台线程去消费）

里面就一个线程，慢慢消费

（2）FixedThreadExecutor（固定数量线程池）：比如说，线程池里面固定就100个线程，超过这个线程数就到队列里面去排队等待

（3）CachedThreadExecutor（自动回收空闲线程，根据需要自动新增线程，传说中的无界线程池？？？真的无限界吗？）：无论有多少任务，根据你的需要，无限制的创建任意多的线程，在最短的时间内来满足你，但是高峰过去之后，如果有大量的线程处于空闲状态，没有活儿可以干，等待60s之后空闲的线程就被销毁了

（4）ScheduledThreadExecutor（线程数量无限制，支持定时调度执行某个线程）：提交一个任务，对于这个任务不是立马执行的，是可以设定一个定时调度的逻辑，比如说每隔60s执行一次，这个一般不用，一般来说就用spring schedule的支持

一般其实最常用的是 FixedThreadExecutor 和 CachedThreadExecutor

4、线程池有哪些常用的API？

（1）Executor：代表线程池的接口，有个execute()方法，扔进去一个Runnable类型对象，就可以分配一个线程给你执行

（2）ExecutorService：这是Executor的子接口，相当于是一个线程池的接口，有销毁线程池等方法

-> ExecutorService就代表了一个线程池管理器，会负责管理线程池 ->负责线程的创建和销毁 -> 队