Java线程池的使用

本文详细解析了线程池的工作原理,包括其在TCP服务器编程模型中的应用,以及如何通过线程池提高系统效率,减少资源消耗。介绍了线程池的创建方式,如固定大小、缓存和单一线程池,并提供了Java代码示例。

线程池的概念

我们使用线程的时候就去创建一个线程,这样实现起来非常简便,但是就会有一个问题:

如果并发的线程数量很多,并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了,这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率,因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

那么有没有一种办法使得线程可以复用,就是执行完一个任务,并不被销毁,而是可以继续执行其他的任务?

在Java中可以通过线程池来达到这样的效果:

(1)首先介绍在Tcp服务器编程模型的原理,每一个客户端连接用一个单独的线程为之服务,当与客户端的会话结束时,线程也就结束了,即每来一个客户端连接,服务器端就要创建一个新线程。

(2)程池首先创建一些线程,它们的集合称为线程池,当服务器接受到一个客户请求后,就从线程池中取出一个空闲的线程为之服务,服务完后不关闭该线程,而是将该线程还回到线程池中。

(3)任务是提交给整个线程池,一个线程同时只能执行一个任务,但可以同时向一个线程池提交多个任务,池中的线程会各自同时执行一个任务,其他任务会排队等待

(4)所有任务执行完后线程还存在,程序不会结束,需要手动关闭线程池

(5)不需要和传统方式一样把任务交给特定的线程执行,而是把任务交给线程池,如果池中有空闲线程,就执行该任务,否则任务就等待被执行

优点:

合理利用线程池能够带来三个好处。第一:降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。第二:提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。第三:提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。但是要做到合理的利用线程池,必须对其原理了如指掌。

Executors类的简单应用

1.创建固定大小的线程池

2.创建缓存线程池//线程数可随需求变化

3.创建单一线程池(实现线程死掉之后重新启动)

package cn.itcast.heima;
 
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
public class ThreadPool {
	public static void main(String[] args) {
		//创建一个固定大小的线程池,里面有3个线程
		ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
		//创建一个缓存的线程池,池中线程不够,会自动创建新的线程
		//ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
		//创建单一线程池,好处是始终保证池中有一个线程存在,如果线程死了,会再创建一个
		//ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
		
		//通过循环向池中添加10个任务,但是同时只有3个任务被池中的3个线程执行,只有这3个任务都执行结束了才会执行其余任务 
		for(int i=1;i<=10;i++){
			final int task = i;
			threadPool.execute(new Runnable(){
				public void run() {
					//任务循环10遍,线程池中的某一个线程就会执行该任务
					for(int j=1;j<=10;j++){
						try {
							Thread.sleep(20);
						} catch (InterruptedException e) {
							// TODO Auto-generated catch block
							e.printStackTrace();
						}
						System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is looping of "+j+" for task "+task);
					}
				}
			});
		}
		System.out.println("all of 10 tasks has committed!");
		threadPool.shutdown();//关闭线程池(当所有的任务执行完毕,所有的线程都空闲下来时,结束池中的所有线程)
		//threadPool.shutdownNow();//关闭线程池(立即结束池中的所有线程,即使还有任务没有执行完毕)
		
		//创建一个调度线程池
		Executors.newScheduledThreadPool(3).schedule(
				new Runnable(){
					public void run() {
						System.out.println("bombing!");
					}
				}, 
				3,//delay 
				TimeUnit.SECONDS);
	}
}

大佬的详解线程池,拜读~  https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html

<think>好的,我需要回答用户关于如何在Java使用线程池的问题,包括示例代码和最佳实践。首先,我应该回顾用户提供的引用内容,看看有没有相关的信息可以利用。 根据引用[1],提到了Java线程池使用实例、最佳实践以及代码示例。引用[2]讨论了为什么使用线程池、如何使用以及遇到的坑。引用[3]则集中在最佳实践和异常处理方面。这些引用应该能提供足够的信息来构建回答。 首先,我需要解释线程池的基本概念和为什么要使用线程池,比如资源复用、控制并发数、管理线程生命周期等。然后,介绍Java创建线程池的方法,特别是通过Executors工厂类提供的几种常见线程池类型,比如FixedThreadPool、CachedThreadPool、SingleThreadExecutor等,但也要提到推荐直接使用ThreadPoolExecutor来创建,以便更灵活地控制参数,避免资源耗尽的风险,这点在引用[3]中有提到。 接下来,给出一个示例代码。根据引用[1]中的示例,可能需要展示如何通过ThreadPoolExecutor来创建线程池,设置核心线程数、最大线程数、队列容量等参数,并演示如何提交任务。同时,需要强调在阿里巴巴开发规范中推荐手动创建线程池,而不是使用Executors,这点可能来自引用[3]中的最佳实践。 然后,讨论最佳实践,比如合理配置线程数、使用有界队列、处理未捕获异常、正确关闭线程池等。这些内容在引用[3]中有涉及,比如异常处理和分析的重要性,以及关闭线程池的方法。 此外,要注意线程池的任务拒绝策略,如AbortPolicy、CallerRunsPolicy等,并说明在同场景下如何选择合适的策略。这部分可能需要结合引用[2]中提到的使用过程中遇到的坑。 最后,生成相关问题,可能包括线程池的参数配置、线程池类型的区别、如何监控线程池状态、常见的线程池问题排查等,确保问题与用户查询内容相关,并帮助深化理解。 需要确保回答结构清晰,分步骤说明,代码正确,并且引用正确的位置。例如,在提到线程池参数配置时,引用[3]中的最佳实践;在提到任务拒绝策略时,引用[2]中的实际应用经验。 现在需要将以上思考整理成中文回答,确保符合用户要求的格式,使用正确的LaTeX语法,并在适当的位置添加引用标识。</think>### 如何在Java使用线程池? #### 1. **线程池的作用与优势** - **资源复用**:避免频繁创建/销毁线程,提升性能[^2]。 - **控制并发**:通过核心线程数、最大线程数限制资源占用[^3]。 - **任务管理**:使用队列缓冲任务,支持拒绝策略处理过载[^1]。 #### 2. **创建线程池** Java推荐通过`ThreadPoolExecutor`手动配置参数(而非`Executors`工厂类,避免潜在风险)[^3]: ```java int corePoolSize = 5; // 核心线程数 int maxPoolSize = 10; // 最大线程数 long keepAliveTime = 60L; // 空闲线程存活时间(秒) BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<>(100); // 有界队列 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor( corePoolSize, maxPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit.SECONDS, queue, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 默认拒绝策略:直接抛出异常 ); ``` #### 3. **提交任务** - 使用`execute()`提交`Runnable`任务: ```java executor.execute(() -> { System.out.println("Task executed by " + Thread.currentThread().getName()); }); ``` - 使用`submit()`提交`Callable`任务(可获取返回值): ```java Future<String> future = executor.submit(() -> { return "Result from thread " + Thread.currentThread().getName(); }); System.out.println(future.get()); // 阻塞获取结果 ``` #### 4. **最佳实践** - **参数配置**: - CPU密集型任务:核心线程数 ≈ CPU核心数[^3]。 - I/O密集型任务:核心线程数可适当增加(如2倍CPU核心数)。 - 使用有界队列避免内存溢出[^3]。 - **异常处理**: ```java executor.setRejectedExecutionHandler((r, executor) -> { // 自定义拒绝策略,如记录日志或降级处理 }); // 任务内捕获异常 executor.execute(() -> { try { // 业务逻辑 } catch (Exception e) { // 记录异常 } }); ``` - **关闭线程池**: ```java executor.shutdown(); // 等待已提交任务完成 // executor.shutdownNow(); // 立即终止所有任务(慎用) ``` #### 5. **常用线程池类型** - **FixedThreadPool**:固定线程数,适用于负载较重的场景。 ```java ExecutorService fixedPool = Executors.newFixedThreadPool(5); ``` - **CachedThreadPool**:弹性线程数,适合短时异步任务[^1]。 - **ScheduledThreadPool**:支持定时/周期性任务。 ---
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