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线程池
为什么要使用线程池?
- 资源管理:线程池可以管理和复用线程,而不是为每个任务都创建新线程。这降低了线程创建和销毁的开销,节省了系统资源,尤其是内存和 CPU 时间。
- 提高性能:线程池可以根据需要动态地调整线程的数量,确保系统中的线程数量在合理范围内,避免了过多线程导致的性能下降(例如上下文切换成本增加)。
- 控制并发度:线程池允许您限制并发执行的任务数量,这有助于避免资源竞争、死锁和过度并发等问题。通过调整线程池的大小,可以根据系统资源和负载来控制并发度。
- 提高代码可维护性:线程池将任务的创建和执行分离开来,使代码更易于维护。任务的执行逻辑独立于线程管理,可以专注于任务本身的逻辑。
- 避免线程泄漏:线程池可以确保线程的正确释放和回收,避免了线程泄漏问题,因为线程池会自动回收不再使用的线程。
- 提高系统稳定性:通过合理配置线程池,可以避免过度消耗系统资源和系统崩溃等问题,提高系统的稳定性。
创建线程池ThreadPoolExecutor有哪几种方式?
- 基本构造函数:
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue)
这是 ThreadPoolExecutor 的基本构造函数,它允许你手动指定线程池的核心线程数、最大线程数、线程空闲时间、时间单位以及工作队列。
这个构造函数提供了最大的灵活性,可以根据需要自定义线程池的各个参数。
-
Executors
** 工厂方法**:Java 还提供了
Executors
类,它包含一些静态工厂方法,可以更方便地创建不同类型的线程池。例如:Executors.newFixedThreadPool(int n)
:创建一个固定大小的线程池,核心线程数和最大线程数都是 n,没有空闲线程。Executors.newCachedThreadPool()
:创建一个可缓存的线程池,核心线程数为 0,最大线程数为 Integer.MAX_VALUE,适用于短期异步任务。Executors.newSingleThreadExecutor()
:创建一个单线程的线程池,核心线程数和最大线程数都是 1,用于顺序执行任务。
-
Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
:这个工厂方法创建一个定时执行任务的线程池,可以执行定时任务和周期性任务。核心线程数是指定的
corePoolSize
,最大线程数为 Integer.MAX_VALUE。 -
Executors.newWorkStealingPool()
:这个工厂方法创建一个工作窃取线程池,用于执行大量耗时任务。这个线程池会根据需要自动增加或减少线程数,以充分利用多核处理器。
Executors 类创建三种类型的线程池有哪些缺陷?
Executors 类提供了三种类型的线程池:newFixedThreadPool、newCachedThreadPool 和 newSingleThreadExecutor。各自缺陷如下:
newFixedThreadPool(固定大小线程池)的缺陷:
- 资源浪费: 固定大小线程池创建了固定数量的线程,这意味着即使在任务较少的情况下,线程池的所有线程也会一直存在,造成资源浪费。
- 任务排队问题: 如果任务提交速度大于线程池处理速度,任务会积压在队列中,可能导致队列溢出(OutOfMemoryError)。此外,由于线程数量是固定的,可能无法应对突发的任务量。
newCachedThreadPool(缓存线程池)的缺陷:
- 线程无限增长: 缓存线程池可以无限制地创建新线程,如果任务量非常大,可能导致线程数量过多,耗尽系统资源,最终导致应用程序崩溃(OutOfMemoryError)。
- 线程销毁问题: 线程池中的线程默认会在空闲一定时间后被销毁,但如果任务一直持续不断地到达,线程池中的线程将不会被销毁,可能导致线程资源的浪费。
newSingleThreadExecutor(单线程线程池)的缺陷:
- 性能问题: 单线程线程池只有一个线程,不能并行执行多个任务。如果有大量任务需要并行执行,使用单线程线程池可能会导致性能瓶颈。
- 无法应对任务失败: 如果线程在执行任务时出现未捕获的异常而终止,线程池会创建一个新线程来替代,但这可能会导致不断重复相同的失败。