如何在Java中使用线程池

在Java中，线程的创建和管理是并发编程的核心内容。以下是关于线程创建方式、线程池用法及其优点的详细说明：

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一、线程创建方式

Java中创建线程主要有以下三种方法：

1. 继承 Thread 类

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread is running");
    }
}

// 使用
MyThread thread = new MyThread();
thread.start(); // 启动线程

缺点：Java是单继承，无法再继承其他类。

2. 实现 Runnable 接口

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Runnable thread is running");
    }
}

// 使用
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

优点：避免单继承限制，适合多线程共享资源场景。

3. 实现 Callable 接口（结合 FutureTask）

class MyCallable implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        return "Callable result";
    }
}

// 使用
FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new MyCallable());
Thread thread = new Thread(futureTask);
thread.start();
String result = futureTask.get(); // 阻塞获取结果

优点：可以返回结果或抛出异常，适合需要异步计算的场景。

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二、线程池的用法

Java通过 Executor 框架提供线程池支持，常用工厂类 Executors 或自定义 ThreadPoolExecutor。

1. 通过 Executors 创建线程池

// 创建固定大小的线程池
ExecutorService fixedPool = Executors.newFixedThreadPool(5);

// 创建缓存线程池（自动扩容/收缩）
ExecutorService cachedPool = Executors.newCachedThreadPool();

// 提交任务
fixedPool.execute(() -> System.out.println("Runnable task")); // 无返回值
Future<String> future = fixedPool.submit(() -> "Callable task"); // 有返回值

2. 自定义 ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    5, // 核心线程数
    10, // 最大线程数
    60, // 空闲线程存活时间
    TimeUnit.SECONDS,
    new LinkedBlockingQueue<>(100), // 任务队列
    Executors.defaultThreadFactory(),
    new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 拒绝策略
);

executor.execute(() -> { /* 任务逻辑 */ });

3. 关闭线程池

executor.shutdown(); // 等待已提交任务执行完毕
executor.shutdownNow(); // 立即终止所有任务

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三、线程池的好处

1. 资源复用
   复用已创建的线程，避免频繁创建和销毁线程的开销。

2. 控制并发量
   通过限制线程数量，防止资源耗尽（如OOM），提高系统稳定性。

3. 统一管理任务
   支持任务队列、拒绝策略、线程监控等功能，提升可管理性。

4. 提高响应速度
   任务到达时，可直接使用空闲线程执行，无需等待线程创建。

5. 支持异步结果
   通过 Future 或 CompletableFuture 获取异步任务的结果。

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四、注意事项

• 避免使用 Executors 的默认方法
  如 newFixedThreadPool 和 newCachedThreadPool 可能因无界队列或线程数过多导致OOM。推荐手动配置 ThreadPoolExecutor。

• 合理设置参数
  根据业务场景调整核心线程数、队列类型（有界/无界）、拒绝策略（如丢弃任务或记录日志）。

• 异常处理
  使用 submit 提交任务时，异常会被封装到 Future 中，需通过 future.get() 捕获。

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总结

• 线程创建方式：继承 Thread、实现 Runnable/Callable。
• 线程池用法：通过 Executors 工厂或自定义 ThreadPoolExecutor。
• 核心优势：资源复用、可控性高、性能优化。