【多线程】线程池

此博客内容待续,目前已知标签涉及多线程,后续可能围绕多线程在信息技术领域的应用、原理等方面展开详细介绍。
待续。。。
Java多线程线程池是Java并发编程中的重要概念。 ### Java多线程 Java多线程允许程序在同一时间执行多个任务,提升了程序的性能和响应能力。线程是程序执行的最小单位,多线程即多个线程同时运行。 - **线程状态转化**:线程存在多种状态,状态之间可相互转化,有新建、就绪、运行、阻塞、死亡等状态。 - **常用方法**:线程相关常用方法有`wait()`、`sleep(long timeout)`、`join()`、`yield()`、`notify()`和`notifyAll()`等。其中,`wait()`和`sleep()`存在区别,`wait()`用于线程间的通信,会释放对象锁;`sleep()`让线程暂停执行指定时间,不会释放对象锁。`wait()`、`notify()`、`notifyAll()`方法定义在`Object`类里,因为这些方法是用于线程间通信,需要操作对象的锁,而每个对象都有锁,所以定义在`Object`类中,而非`Thread`类 [^2]。 - **实现方式**: - **继承`Thread`类**:创建一个类继承`Thread`类,重写`run()`方法,只能继承一个类。 - **实现`Runnable`接口**:创建一个类实现`Runnable`接口,实现`run()`方法,可以实现多个接口。 - **使用`Callable`、`FutureTask`**:可实现有返回结果的多线程。 - **使用线程池**:能有效控制线程的创建和销毁,提高系统性能和资源利用率 [^2]。 ### Java线程池 线程池是一种多线程处理形式,处理过程中将任务添加到队列,创建线程后自动启动这些任务。主要由线程池管理器、工作线程、任务队列和任务接口四个部分组成 [^1]。 - **好处**:可有效控制线程的创建和销毁,提高系统的性能和资源利用率。 - **七大参数**:可用银行柜台举例理解。 - **四大方法**: - `Executors.newCachedThreadPool()`:创建一个可缓存的线程池,线程数会根据任务动态调整。 - `Executors.newFixedThreadPool()`:创建一个固定大小的线程池,线程数固定。 - `Executors.newSingleThreadPool()`:创建一个单线程的线程池,只有一个线程执行任务。 - `Executors.newScheduleThreadPool()`:创建一个可定时执行任务的线程池 [^2]。 - **任务提交与执行机制**:线程池执行`execute/submit`方法向线程池添加任务。当任务小于核心线程数`corePoolSize`,线程池中可创建新线程,即便有空闲线程;当任务大于核心线程数`corePoolSize`,向阻塞队列`workQueue`添加任务;当阻塞队列`workQueue`满了,且最大线程池大小`maximumPoolSize`大于核心线程数`corePoolSize`,新提交任务会创建新线程执行;当提交任务数超过最大线程池大小`maximumPoolSize`,执行饱和策略;当线程池中超过核心线程数`corePoolSize`的线程,空闲时间达到`keepAliveTime`,关闭空闲线程;当设置`allowCoreThreadTimeOut(true)`时,核心线程空闲时间达到`keepAliveTime`也将关闭 [^3]。 - **`execute()`和`submit()`方法区别**:`execute()`用于提交不需要返回值的任务,无法判断任务是否执行成功;`submit()`用于提交需要返回值的任务,线程池会返回`future`类型对象,可判断任务是否执行成功,通过`get()`方法获取返回值,`get()`会阻塞当前线程直到任务完成,`get(long timeout, TimeUnit unit)`会阻塞一段时间后立即返回 [^3]。 - **四大拒绝策略**:当线程池无法处理新提交的任务时,会执行相应的拒绝策略。 以下是使用线程池的示例代码: ```java import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class ThreadPoolExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个固定大小的线程池 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3); // 提交任务 for (int i = 0; i < 5; i++) { final int taskId = i; executor.submit(() -> { System.out.println("Task " + taskId + " is running on thread " + Thread.currentThread().getName()); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Task " + taskId + " is completed."); }); } // 关闭线程池 executor.shutdown(); } } ```
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