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编程问答

4种常用线程池

發(fā)布時間：2024/9/27 编程问答 57 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 4种常用线程池小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

文章目錄

- - - - 一.、線程池簡介
      - 1. 線程池的概念：
        2. 線程池的工作機制
        3. 使用線程池的原因：
      - 二、四種常見的線程池詳解
      - 1. 線程池的返回值ExecutorService簡介
        2. 具體的4種常用的線程池案例
      - 三、緩沖隊列BlockingQueue和自定義線程池ThreadPoolExecutor

一.、線程池簡介

1. 線程池的概念：

線程池就是首先創(chuàng)建一些線程，它們的集合稱為線程池。使用線程池可以很好地提高性能，線程池在系統(tǒng)啟動時即創(chuàng)建大量空閑的線程，程序?qū)⒁粋€任務傳給線程池，線程池就會啟動一條線程來執(zhí)行這個任務，執(zhí)行結(jié)束以后，該線程并不會死亡，而是再次返回線程池中成為空閑狀態(tài)，等待執(zhí)行下一個任務。

2. 線程池的工作機制

2.1 在線程池的編程模式下，任務是提交給整個線程池，而不是直接提交給某個線程，線程池在拿到任務后，就在內(nèi)部尋找是否有空閑的線程，如果有，則將任務交給某個空閑的線程。
2.1 一個線程同時只能執(zhí)行一個任務，但可以同時向一個線程池提交多個任務。

3. 使用線程池的原因：

多線程運行時間，系統(tǒng)不斷的啟動和關閉新線程，成本非常高，會過渡消耗系統(tǒng)資源，以及過渡切換線程的危險，從而可能導致系統(tǒng)資源的崩潰。這時，線程池就是最好的選擇了。

二、四種常見的線程池詳解

1. 線程池的返回值ExecutorService簡介

ExecutorService是Java提供的用于管理線程池的接口。該接口的兩個作用：控制線程數(shù)量和重用線程

2. 具體的4種常用的線程池案例

實現(xiàn)如下：（返回值都是ExecutorService）
2.1 Executors.newCacheThreadPool()：可緩存線程池，先查看池中有沒有以前建立的線程，如果有，就直接使用。如果沒有，就建一個新的線程加入池中，緩存型池子通常用于執(zhí)行一些生存期很短的異步型任務
示例代碼：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;public class NewCachedThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {// 創(chuàng)建一個可緩存線程池ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < 10; i++) {try {// sleep可明顯看到使用的是線程池里面以前的線程，沒有創(chuàng)建新的線程Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}cachedThreadPool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 打印正在執(zhí)行的緩存線程信息System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "正在被執(zhí)行");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}} } 輸出結(jié)果：pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行

線程池為無限大，當執(zhí)行當前任務時上一個任務已經(jīng)完成，會復用執(zhí)行上一個任務的線程，而不用每次新建線程

2.2 Executors.newFixedThreadPool(int n)：創(chuàng)建一個可重用固定個數(shù)的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程。
示例代碼：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;public class NewFixedThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {// 創(chuàng)建一個可重用固定個數(shù)的線程池ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);for (int i = 0; i < 10; i++) {fixedThreadPool.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {// 打印正在執(zhí)行的緩存線程信息System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "正在被執(zhí)行");Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}} } 輸出結(jié)果：pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-2正在被執(zhí)行 pool-1-thread-3正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-2正在被執(zhí)行 pool-1-thread-3正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行 pool-1-thread-2正在被執(zhí)行 pool-1-thread-3正在被執(zhí)行 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行

因為線程池大小為3，每個任務輸出打印結(jié)果后sleep 2秒，所以每兩秒打印3個結(jié)果。
定長線程池的大小最好根據(jù)系統(tǒng)資源進行設置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

2.3 Executors.newScheduledThreadPool(int n)：創(chuàng)建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執(zhí)行

延遲執(zhí)行示例代碼：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; import java.util.concurrent.TimeUnit;public class NewScheduledThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {//創(chuàng)建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執(zhí)行——延遲執(zhí)行ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);//延遲1秒執(zhí)行scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("延遲1秒執(zhí)行");}}, 1, TimeUnit.SECONDS);} }

輸出結(jié)果：延遲1秒執(zhí)行

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; import java.util.concurrent.TimeUnit;public class NewScheduledThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {//創(chuàng)建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執(zhí)行——延遲執(zhí)行ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);//延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次");}}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);} }

輸出結(jié)果：

延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次
延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次
2.4 Executors.newSingleThreadExecutor()：創(chuàng)建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執(zhí)行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級)執(zhí)行。
示例代碼：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;public class NewSingleThreadExecutorTest {public static void main(String[] args) {//創(chuàng)建一個單線程化的線程池ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();for (int i = 0; i < 10; i++) {final int index = i;singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {//結(jié)果依次輸出，相當于順序執(zhí)行各個任務System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被執(zhí)行,打印的值是:" + index);Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}} } 輸出結(jié)果：pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:0 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:1 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:2 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:3 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:4 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:5 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:6 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:7 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:8 pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:9

三、緩沖隊列BlockingQueue和自定義線程池ThreadPoolExecutor

緩沖隊列BlockingQueue簡介：

BlockingQueue是雙緩沖隊列。BlockingQueue內(nèi)部使用兩條隊列，允許兩個線程同時向隊列一個存儲，一個取出操作。在保證并發(fā)安全的同時，提高了隊列的存取效率。

常用的幾種BlockingQueue：

ArrayBlockingQueue（int i）:規(guī)定大小的BlockingQueue，其構造必須指定大小。其所含的對象是FIFO順序排序的。

LinkedBlockingQueue（）或者（int i）:大小不固定的BlockingQueue，若其構造時指定大小，生成的BlockingQueue有大小限制，不指定大小，其大小有Integer.MAX_VALUE來決定。其所含的對象是FIFO順序排序的。

PriorityBlockingQueue（）或者（int i）:類似于LinkedBlockingQueue，但是其所含對象的排序不是FIFO，而是依據(jù)對象的自然順序或者構造函數(shù)的Comparator決定。

SynchronizedQueue（）:特殊的BlockingQueue，對其的操作必須是放和取交替完成。

自定義線程池（ThreadPoolExecutor和BlockingQueue連用）：

自定義線程池，可以用ThreadPoolExecutor類創(chuàng)建，它有多個構造方法來創(chuàng)建線程池。

常見的構造函數(shù)：ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue)

示例代碼：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit;public class ZiDingYiThreadPoolExecutor {public static class TempThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 打印正在執(zhí)行的緩存線程信息System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被執(zhí)行");try {// sleep一秒保證3個任務在分別在3個線程上執(zhí)行Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}public static void main(String[] args) {// 創(chuàng)建數(shù)組型緩沖等待隊列BlockingQueue<Runnable> bq = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10);// ThreadPoolExecutor:創(chuàng)建自定義線程池，池中保存的線程數(shù)為3，允許最大的線程數(shù)為6ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 50, TimeUnit.MILLISECONDS, bq);// 創(chuàng)建3個任務Runnable t1 = new TempThread();Runnable t2 = new TempThread();Runnable t3 = new TempThread();Runnable t4 = new TempThread();Runnable t5 = new TempThread();Runnable t6 = new TempThread();// 3個任務在分別在3個線程上執(zhí)行tpe.execute(t1);tpe.execute(t2);tpe.execute(t3);tpe.execute(t4);tpe.execute(t5);tpe.execute(t6);// 關閉自定義線程池tpe.shutdown();} }