java线程池

Java通过Executors提供四种线程池,分别为:
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

 

(1) newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。示例代码如下:

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  5.  public static void main(String[] args) {  
  6.   ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();  
  7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
  8.    final int index = i;  
  9.    try {  
  10.     Thread.sleep(index * 1000);  
  11.    } catch (InterruptedException e) {  
  12.     e.printStackTrace();  
  13.    }  
  14.    cachedThreadPool.execute(new Runnable() {  
  15.     public void run() {  
  16.      System.out.println(index);  
  17.     }  
  18.    });  
  19.   }  
  20.  }  
  21. }  

 

线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。
 
(2) newFixedThreadPool
创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。示例代码如下:

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  5.  public static void main(String[] args) {  
  6.   ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);  
  7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
  8.    final int index = i;  
  9.    fixedThreadPool.execute(new Runnable() {  
  10.     public void run() {  
  11.      try {  
  12.       System.out.println(index);  
  13.       Thread.sleep(2000);  
  14.      } catch (InterruptedException e) {  
  15.       e.printStackTrace();  
  16.      }  
  17.     }  
  18.    });  
  19.   }  
  20.  }  
  21. }  

 
因为线程池大小为3,每个任务输出index后sleep 2秒,所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

 

(3)  newScheduledThreadPool
创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下:

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.Executors;  
  3. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
  4. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  5. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  6.  public static void main(String[] args) {  
  7.   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  
  8.   scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {  
  9.    public void run() {  
  10.     System.out.println("delay 3 seconds");  
  11.    }  
  12.   }, 3, TimeUnit.SECONDS);  
  13.  }  
  14. }  

 
表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下:

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.Executors;  
  3. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
  4. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  5. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  6.  public static void main(String[] args) {  
  7.   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  
  8.   scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {  
  9.    public void run() {  
  10.     System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");  
  11.    }  
  12.   }, 13, TimeUnit.SECONDS);  
  13.  }  
  14. }  

 
表示延迟1秒后每3秒执行一次。

 

(4) newSingleThreadExecutor
创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下:

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  5.  public static void main(String[] args) {  
  6.   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();  
  7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
  8.    final int index = i;  
  9.    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  
  10.     public void run() {  
  11.      try {  
  12.       System.out.println(index);  
  13.       Thread.sleep(2000);  
  14.      } catch (InterruptedException e) {  
  15.       e.printStackTrace();  
  16.      }  
  17.     }  
  18.    });  
  19.   }  
  20.  }  
  21. }  

 
结果依次输出,相当于顺序执行各个任务。

你可以使用JDK自带的监控工具来监控我们创建的线程数量,运行一个不终止的线程,创建指定量的线程,来观察:
工具目录:C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_06\bin\jconsole.exe
运行程序做稍微修改:

Java代码   收藏代码
  1. package test;  
  2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
  5.  public static void main(String[] args) {  
  6.   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newCachedThreadPool();  
  7.   for (int i = 0; i < 100; i++) {  
  8.    final int index = i;  
  9.    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  
  10.     public void run() {  
  11.      try {  
  12.       while(true) {  
  13.        System.out.println(index);  
  14.        Thread.sleep(10 * 1000);  
  15.       }  
  16.      } catch (InterruptedException e) {  
  17.       e.printStackTrace();  
  18.      }  
  19.     }  
  20.    });  
  21.    try {  
  22.     Thread.sleep(500);  
  23.    } catch (InterruptedException e) {  
  24.     e.printStackTrace();  
  25.    }  
  26.   }  
  27.  }  
  28. }  

 
效果如下:

 

选择我们运行的程序:

监控运行状态

 

http://cuisuqiang.iteye.com/ 

<think>好的,我现在需要向用户介绍Java线程池。首先,我应该回忆一下线程池的基本概念和作用,然后考虑Java线程池的具体实现方式。用户可能想知道为什么使用线程池线程池有什么好处,以及如何在实际项目中使用。 线程池的主要目的是减少线程创建和销毁的开销,提高系统性能。Java通过Executor框架提供了线程池的支持,核心接口是ExecutorService。常见的线程池类型有FixedThreadPool、CachedThreadPool、SingleThreadExecutor和ScheduledThreadPool。需要解释每种线程池的特点和适用场景。 然后,我应该详细说明线程池的关键参数,比如核心线程数、最大线程数、存活时间、工作队列和拒绝策略。这些参数如何影响线程池的行为,用户配置时需要注意什么。 接下来,可能要给一个简单的代码示例,展示如何创建线程池并提交任务。例如使用Executors工厂类创建FixedThreadPool,然后用execute或submit方法提交Runnable或Callable任务。 另外,线程池的生命周期管理也很重要,比如shutdown和shutdownNow方法的区别,以及如何正确关闭线程池,避免资源泄漏。 还要提到线程池的常见问题,比如线程泄漏、死锁、资源竞争,以及如何合理设置线程池大小。可以建议根据任务类型(CPU密集型或IO密集型)来调整线程数量。 最后,强调线程池的优势,比如资源复用、控制并发数、管理线程生命周期等,以及不当使用可能带来的风险,比如线程数过多导致内存溢出。 需要确保内容结构清晰,分点说明,使用用户容易理解的语言,避免过于技术化的术语,同时覆盖关键知识点。如果有不确定的地方,比如某些参数的默认值或具体实现细节,需要再次确认Java文档,保证准确性。</think>Java线程池是一种管理和复用线程的机制,能够有效提升多线程程序的性能和资源利用率。下面分步骤详细介绍: --- ### 一、为什么需要线程池? 1. **降低资源消耗** 频繁创建/销毁线程会消耗系统资源,线程池通过复用已有线程减少开销。 2. **提高响应速度** 任务到达时可直接使用空闲线程,无需等待线程创建。 3. **控制并发数量** 通过限制线程数量,防止资源竞争导致系统崩溃。 --- ### 二、线程池核心参数 Java线程池通过`ThreadPoolExecutor`类实现,构造函数包含以下关键参数: ```java public ThreadPoolExecutor( int corePoolSize, // 核心线程数 int maximumPoolSize, // 最大线程数 long keepAliveTime, // 非核心线程空闲存活时间 TimeUnit unit, // 时间单位 BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任务队列 RejectedExecutionHandler handler // 拒绝策略 ) ``` --- ### 三、线程池工作流程 1. 提交任务后,优先使用核心线程执行。 2. 核心线程全忙时,任务进入工作队列。 3. 队列满后,创建非核心线程(不超过`maximumPoolSize`)。 4. 线程数达上限且队列已满,触发拒绝策略。 --- ### 四、常见线程池类型 通过`Executors`工厂类创建: 1. **FixedThreadPool** $$ \text{固定线程数} = \text{核心线程数} = \text{最大线程数} $$ 适用于负载较重的服务器。 2. **CachedThreadPool** $$ \text{线程数动态调整,空闲线程60秒回收} $$ 适合短时异步任务。 3. **SingleThreadExecutor** $$ \text{单线程顺序执行任务} $$ 保证任务顺序性。 4. **ScheduledThreadPool** 支持定时/周期性任务。 --- ### 五、拒绝策略 当线程池无法处理新任务时,触发以下策略: 1. **AbortPolicy**(默认):抛出`RejectedExecutionException`。 2. **CallerRunsPolicy**:由提交任务的线程直接执行。 3. **DiscardPolicy**:静默丢弃新任务。 4. **DiscardOldestPolicy**:丢弃队列中最老的任务。 --- ### 六、使用示例 ```java // 创建固定大小的线程池 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4); // 提交Runnable任务 executor.execute(() -> { System.out.println("Task executed by " + Thread.currentThread().getName()); }); // 提交Callable任务并获取Future Future<Integer> future = executor.submit(() -> { return 42; }); // 关闭线程池(不再接受新任务) executor.shutdown(); ``` --- ### 七、最佳实践 1. **合理设置线程数** - CPU密集型任务:$$ \text{线程数} = \text{CPU核心数} + 1 $$ - IO密集型任务:$$ \text{线程数} = \text{CPU核心数} \times 2 $$ 2. **避免使用无界队列** 防止内存溢出(如默认的`LinkedBlockingQueue`无界)。 3. **显式关闭线程池** 调用`shutdown()`或`shutdownNow()`,否则可能导致线程泄漏。 --- 通过合理使用线程池,可以在保证系统稳定性的同时,充分发挥多线程编程的优势。
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