Java中的线程池(2)----FixedThreadPool

本文介绍了FixedThreadPool线程池的特点,包括固定线程数量、使用无界队列LinkedBlockingQueue及应用场景等,并通过示例代码展示了其工作原理。

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在上篇文章中写了一些线程池基本知识和jdk中提供的一种线程池CachedThreadPool,本文简单说明FixedThreadPool这一线程池。

创建FixedThreadPool的静态方法

首先还是先看一下创建FixedThreadPool的静态方法:

    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }
观察其构造参数可以发现:

1、它是一个固定线程个数的线程池,因为初始化参数当中corePoolSize和maximumPoolSize都是nThreads,这就意味着线程池中线程个数固定;

2、keepAliveTime为0,然而这个地方这个属性没有意义,因为都不会存在maximumPoolSize>corePoolSize的情况;

3、阻塞队列使用了LinkedBlockingQueue,是一个无界队列,以此永远不可能拒绝任务。


LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue在入队列和出队列时使用的是不同的Lock,意味着他们之间不存在互斥关系,在多CPU情况下,他们能正在在同一时刻既消费,又生产,真正做到并行。


现在回过头来思考FixedThreadPool,前面说过他的特点在于这种线程池的线程个数是固定的,而且阻塞队列是可以存储任务的,因此这种线程池不会拒绝任务,而且不会开辟新的线程,也不会因为线程的长时间不使用而销毁线程。这是典型的生产者----消费者问题,这种线程池适合用在稳定且固定的并发场景,比如服务器。让我们来做一下代码测试,在Test类中进行测试:

package newFixedThreadPool;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        int i = 0;
        while (i++<10) {
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行");
                    try {
                        Thread.sleep(3000);//模拟当前线程执行其他操作 花费3s
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
        fixedThreadPool.shutdown();
    }
}
运行结果如下:


由于线程池只有3个线程,而且不能新开辟线程,所以当新的请求到来的时候由于不能马上处理这些请求,只能在LinkedBlockingQueue类型的阻塞队列中进行等待,直到有新的线程可以使用才开始处理之前被阻塞的请求。

### Java线程池的使用方法及示例代码 Java 中的线程池主要用于管理和重用线程资源,从而提高应用程序的性能和响应速度。以下是关于线程池的具体实现方式及相关示例代码。 #### 一、线程池的核心概念 线程池的主要目的是减少每次创建新线程所带来的开销,并允许更高效地管理并发任务。核心组件包括 `Executor` 接口及其子接口 `ExecutorService`,以及具体的实现类如 `ThreadPoolExecutor` 和一些便捷工厂方法(如 `Executors.newFixedThreadPool()` 等)[^1]。 --- #### 二、常用的线程池类型及其实现 ##### 2.1 FixedThreadPool线程池具有固定的线程数量,超出的任务会被放入队列中等待执行。 ```java // 创建一个固定大小为3的线程池 ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 5; i++) { final int taskNumber = i; fixedThreadPool.execute(() -> { System.out.println("Task " + taskNumber + " is running on thread " + Thread.currentThread().getName()); }); } fixedThreadPool.shutdown(); // 关闭线程池 ``` 这种方式适用于需要严格控制并发线程数的情况[^2]。 --- ##### 2.2 CachedThreadPool 此类线程池会根据需要动态创建新的线程,但在空闲时会回收未使用的线程。 ```java ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int taskIndex = i; cachedThreadPool.submit(() -> { try { Thread.sleep(100); // 模拟耗时操作 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } System.out.println("Executing Task " + taskIndex); }); } cachedThreadPool.shutdown(); ``` 适合短生命周期的小型任务场景。 --- ##### 2.3 SingleThreadExecutor 仅有一个工作线程,按顺序依次执行提交的任务。 ```java ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); singleThreadExecutor.submit(() -> System.out.println("First Task")); singleThreadExecutor.submit(() -> System.out.println("Second Task")); singleThreadExecutor.shutdown(); ``` 常用于串行化任务处理。 --- ##### 2.4 ScheduledThreadPool 能够安排命令在未来某个时刻执行,也可以周期性地重复执行某项任务。 ```java ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2); scheduledThreadPool.schedule(() -> System.out.println("Delayed Task"), 2, TimeUnit.SECONDS); scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(() -> { System.out.println("Periodic Task at " + LocalDateTime.now()); }, 0, 1, TimeUnit.SECONDS); scheduledThreadPool.shutdown(); ``` 对于定时任务非常有用。 --- ##### 2.5 WorkStealingPool (JDK 1.8 新增) 利用 ForkJoinPool 技术实现的工作窃取算法,旨在最大化 CPU 利用率。 ```java ExecutorService workStealingPool = Executors.newWorkStealingPool(); IntStream.rangeClosed(1, 5).forEach(i -> { workStealingPool.submit(() -> { System.out.println("Task-" + i + " executed by " + Thread.currentThread().getName()); }); }); workStealingPool.shutdown(); ``` 推荐在高吞吐量计算密集型环境中采用。 --- #### 三、手动创建线程池 (`ThreadPoolExecutor`) 如果默认提供的几种线程池无法完全满足业务需求,则可通过 `ThreadPoolExecutor` 自定义更多细节参数。 ```java ThreadPoolExecutor customThreadPool = new ThreadPoolExecutor( 2, // 核心线程数 corePoolSize 4, // 最大线程数 maximumPoolSize 60L, // 空闲线程存活时间 keepAliveTime TimeUnit.SECONDS, // 时间单位 unit new LinkedBlockingQueue<>(100)); // 任务队列 queue customThreadPool.execute(() -> System.out.println("Custom Pool Example")); customThreadPool.shutdown(); ``` 通过调整这些参数可以灵活应对各种复杂情况。 --- ### 总结 以上分别介绍了五种典型的线程池类型及其适用范围,并提供了相应的代码片段帮助理解其基本用法。合理选用合适的线程池有助于优化系统的整体表现。
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