java 四種線程池的使用

gggggggbong 發布于2019-08-15 12:07 / 773人閱讀

摘要：四種線程池的使用介紹的弊端及四種線程池的使用，線程池的作用線程池作用就是限制系統中執行線程的數量。相比，提供的四種線程池的好處在于重用存在的線程，減少對象創建消亡的開銷，性能佳。延遲執行描述創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行。

java 四種線程池的使用

介紹new Thread的弊端及Java四種線程池的使用

1，線程池的作用

線程池作用就是限制系統中執行線程的數量。

根據系統的環境情況，可以自動或手動設置線程數量，達到運行的最佳效果。
少了浪費了系統資源，多了造成系統擁擠效率不高。
用線程池控制線程數量，其他線程排隊等候。
一個任務執行完畢，再從隊列的中取最前面的任務開始執行。
若隊列中沒有等待進程，線程池的這一資源處于等待。
當一個新任務需要運行時，如果線程池中有等待的工作線程，就可以開始運行了；否則進入等待隊列。

2，為什么要用線程池?

1.減少了創建和銷毀線程的次數，每個工作線程都可以被重復利用，可執行多個任務。

2.可以根據系統的承受能力，調整線程池中工作線線程的數目，防止因為消耗過多的內存，而把服務器累趴下(每個線程需要大約1MB內存，線程開的越多，消耗的內存也就越大，最后死機)。

Java里面線程池的頂級接口是Executor，但是嚴格意義上講Executor并不是一個線程池，而只是一個執行線程的工具。真正的線程池接口是ExecutorService。

3，比較重要的幾個類

類	描述
ExecutorService	真正的線程池接口。
ScheduledExecutorService	能和Timer/TimerTask類似，解決那些需要任務重復執行的問題。
ThreadPoolExecutor	ExecutorService的默認實現。
ScheduledThreadPoolExecutor	繼承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口實現，周期性任務調度的類實現。

4，new Thread的弊端

public class TestNewThread {

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("start");
            }
        }).start();
    }
}

執行一個異步任務你還只是如下new Thread嗎？

那你就out太多了，new Thread的弊端如下：

1.每次new Thread新建對象性能差。
2.線程缺乏統一管理，可能無限制新建線程，相互之間競爭，及可能占用過多系統資源導致死機或oom。
3.缺乏更多功能，如定時執行、定期執行、線程中斷。

相比new Thread，Java提供的四種線程池的好處在于：

1.重用存在的線程，減少對象創建、消亡的開銷，性能佳。
2.可有效控制最大并發線程數，提高系統資源的使用率，同時避免過多資源競爭，避免堵塞。
3.提供定時執行、定期執行、單線程、并發數控制等功能。

四種線程池

Java通過Executors提供四種線程池，分別為：

1,newCachedThreadPoo

創建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。

2,newFixedThreadPool

創建一個定長線程池，可控制線程最大并發數，超出的線程會在隊列中等待。

3,newScheduledThreadPool

創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行。

4,newSingleThreadExecutor

創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

示例 1，newCachedThreadPool

創建一個可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務所需要的線程，那么就會回收部分空閑（60秒不執行任務）的線程，當任務數增加時，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務。此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統（或者說JVM）能夠創建的最大線程大小。

package io.ymq.thread.demo1;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 描述: 創建一個可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務所需要的線程，那么就會回收部分空閑（60秒不執行任務）的線程，當任務數增加時，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務。
 * 此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統（或者說JVM）能夠創建的最大線程大小。
 *
 * @author yanpenglei
 * @create 2017-10-12 11:13
 **/
public class TestNewCachedThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int index = i;
            try {
                Thread.sleep(index * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    String threadName = Thread.currentThread().getName();
                    System.out.println("執行：" + index + "，線程名稱：" + threadName);
                }
            });
        }
    }
}

響應：

執行：1，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：2，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：3，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：4，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：5，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：6，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：7，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：8，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：9，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：10，線程名稱：pool-1-thread-1

2，newFixedThreadPool

描述:創建固定大小的線程池。每次提交一個任務就創建一個線程，直到線程達到線程池的最大大小。
線程池的大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個線程因為執行異常而結束，那么線程池會補充一個新線程。

package io.ymq.thread.demo2;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 描述:創建固定大小的線程池。每次提交一個任務就創建一個線程，直到線程達到線程池的最大大小。
 * 線程池的大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個線程因為執行異常而結束，那么線程池會補充一個新線程。
 *
 * @author yanpenglei
 * @create 2017-10-12 11:30
 **/
public class TestNewFixedThreadPool {

    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int index = i;
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    try {
                        String threadName = Thread.currentThread().getName();
                        System.out.println("執行：" + index + "，線程名稱：" + threadName);
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {

                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

    }
}

因為線程池大小為3，每個任務輸出index后sleep 2秒，所以每兩秒打印3個數字，和線程名稱。

響應：

執行：2，線程名稱：pool-1-thread-2
執行：3，線程名稱：pool-1-thread-3
執行：1，線程名稱：pool-1-thread-1

執行：4，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：6，線程名稱：pool-1-thread-2
執行：5，線程名稱：pool-1-thread-3

執行：7，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：9，線程名稱：pool-1-thread-3
執行：8，線程名稱：pool-1-thread-2

執行：10，線程名稱：pool-1-thread-1

3，newScheduledThreadPool

創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行。延遲執行

package io.ymq.thread.demo3;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 描述:創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行。延遲執行
 *
 * @author yanpenglei
 * @create 2017-10-12 11:53
 **/
public class TestNewScheduledThreadPool {

    public static void main(String[] args) {

        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);

        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("表示延遲3秒執行。");
            }
        }, 3, TimeUnit.SECONDS);


        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("表示延遲1秒后每3秒執行一次。");
            }
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }

}

表示延遲1秒后每3秒執行一次。
表示延遲3秒執行。
表示延遲1秒后每3秒執行一次。
表示延遲1秒后每3秒執行一次。
表示延遲1秒后每3秒執行一次。
表示延遲1秒后每3秒執行一次。

4，newSingleThreadExecutor

創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

package io.ymq.thread.demo4;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 描述:創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。
 *
 * @author yanpenglei
 * @create 2017-10-12 12:05
 **/
public class TestNewSingleThreadExecutor {

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int index = i;
            singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    try {
                        String threadName = Thread.currentThread().getName();
                        System.out.println("執行：" + index + "，線程名稱：" + threadName);
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

結果依次輸出，相當于順序執行各個任務。

響應：

執行：1，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：2，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：3，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：4，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：5，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：6，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：7，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：8，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：9，線程名稱：pool-1-thread-1
執行：10，線程名稱：pool-1-thread-1

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