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编程问答

java线程池使用

發布時間：2025/3/21 编程问答 30 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 java线程池使用小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

在Java1.5中提供了一個非常高效實用的多線程包：java.util.concurrent,提供了大量高級工具，可以幫助開發者編寫高效易維護、結構清晰的Java多線程程序。

線程池

之前我們在使用多線程都是用Thread的start()來創建啟動一個線程，但是在實際開發中，如果每個請求到達就創建一個新線程，開銷是相當大的。服務器在創建和銷毀線程上花費的時間和消耗的系統資源都相當大，甚至可能要比在處理實際的用請求的時間和資源要多的多。除了創建和銷毀線程的開銷之外，活動的線程也需要消耗系統資源。如果在一個jvm里創建太多的線程，可能會使系統由于過度消耗內存或“切換過度”而導致系統資源不足。這就引入了線程池概念。

線程池的原理其實就是對多線程的一個管理，為了實現異步機制的一種方法，其實就是多個線程執行多個任務，最終這些線程通過線程池進行管理…不用手動去維護…一次可以處理多個任務，這樣就可以迅速的進行相應…比如說一個網站成為了熱點網站，那么對于大量的點擊量，就必須要對每一次的點擊做出迅速的處理，這樣才能達到更好的交互效果…這樣就需要多個線程去處理這些請求，以便能夠更好的提供服務…

在java.util.concurrent包下，提供了一系列與線程池相關的類。合理的使用線程池，可以帶來多個好處：

（1） 降低資源消耗。通過重復利用已創建的線程降低線程創建和銷毀造成的消耗；

（2） 提高響應速度。當任務到達時，任務可以不需要等到線程創建就能立即執行；

（3） 提高線程的可管理性。線程是稀缺資源，如果無限制的創建，不僅會消耗系統資源，還會降低系統的穩定性，使用線程池可以進行統一的分配，調優和監控。

線程池可以應對突然大爆發量的訪問，通過有限個固定線程為大量的操作服務，減少創建和銷毀線程所需的時間。

使用線程池：

1、創建線程池
2、創建任務
3、執行任務
4、關閉線程池

創建線程池

一般通過工具類Executors的靜態方法來獲取線程池或靜態方法。介紹四種常用創建方法

ExecutorService service1 = Executors.newSingleThreadExecutor();

說明： 單例線程，表示在任意的時間段內，線程池中只有一個線程在工作

ExecutorService service2 = Executors.newCacheThreadPool();

說明： 緩存線程池，先查看線程池中是否有當前執行線程的緩存，如果有就resue(復用),如果沒有,那么需要創建一個線程來完成當前的調用.并且這類線程池只能完成一些生存期很短的一些任務.并且這類線程池內部規定能resue(復用)的線程，空閑的時間不能超過60s,一旦超過了60s,就會被移出線程池

ExecutorService service3 = Executors.newFixedThreadPool(10);

說明： 固定型線程池，和newCacheThreadPool()差不多，也能夠實現resue(復用),但是這個池子規定了線程的最大數量，也就是說當池子有空閑時，那么新的任務將會在空閑線程中被執行，一旦線程池內的線程都在進行工作，那么新的任務就必須等待線程池有空閑的時候才能夠進入線程池,其他的任務繼續排隊等待.這類池子沒有規定其空閑的時間到底有多長.這一類的池子更適用于服務器.

ExecutorService service4 = Executors.newScheduledThreadPool(10);

說明： 調度型線程池,調度型線程池會根據Scheduled(任務列表)進行延遲執行，或者是進行周期性的執行.適用于一些周期性的工作.

package com.reapal.brave.main;import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;/*** Created by jack-cooper on 2017/2/23.*/ public class Test {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();service.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {while(true){System.out.println("hello world !");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}});System.out.println(" ===> main Thread execute here ! " );} }

創建任務

任務分為兩種:一種是有返回值的（ callable ），一種是沒有返回值的（ runnable ）. Callable與 Future 兩功能是Java在后續版本中為了適應多并法才加入的，Callable是類似于Runnable的接口，實現Callable接口的類和實現Runnable的類都是可被其他線程執行的任務。

無返回值的任務就是一個實現了runnable接口的類.使用run方法.
有返回值的任務是一個實現了callable接口的類.使用call方法.

Callable和Runnable的區別如下：

Callable定義的方法是call，而Runnable定義的方法是run。
Callable的call方法可以有返回值，而Runnable的run方法不能有返回值。
Callable的call方法可拋出異常，而Runnable的run方法不能拋出異常。

Future 介紹

Future表示異步計算的結果，它提供了檢查計算是否完成的方法，以等待計算的完成，并檢索計算的結果。Future的cancel方法可以取消任務的執行，它有一布爾參數，參數為 true 表示立即中斷任務的執行，參數為 false 表示允許正在運行的任務運行完成。Future的 get 方法等待計算完成，獲取計算結果。

package com.reapal.brave.main;import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future;public class CallableAndFuture {public static class MyCallable implements Callable{private int flag = 0;public MyCallable(int flag){this.flag = flag;}public String call() throws Exception{if (this.flag == 0){return "flag = 0";}if (this.flag == 1){try {while (true) {System.out.println("looping.");Thread.sleep(2000);}} catch (InterruptedException e) {System.out.println("Interrupted");}return "false";} else {throw new Exception("Bad flag value!");}}}public static void main(String[] args) {// 定義3個Callable類型的任務MyCallable task1 = new MyCallable(0);MyCallable task2 = new MyCallable(1);MyCallable task3 = new MyCallable(2);// 創建一個執行任務的服務ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);try {// 提交并執行任務，任務啟動時返回了一個Future對象，// 如果想得到任務執行的結果或者是異常可對這個Future對象進行操作Future future1 = es.submit(task1);// 獲得第一個任務的結果，如果調用get方法，當前線程會等待任務執行完畢后才往下執行System.out.println("task1: " + future1.get());Future future2 = es.submit(task2);// 等待5秒后，再停止第二個任務。因為第二個任務進行的是無限循環Thread.sleep(5000);System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));// 獲取第三個任務的輸出，因為執行第三個任務會引起異常// 所以下面的語句將引起異常的拋出Future future3 = es.submit(task3);System.out.println("task3: " + future3.get());} catch (Exception e){System.out.println(e.toString());}// 停止任務執行服務es.shutdownNow();} }

執行任務

通過java.util.concurrent.ExecutorService接口對象來執行任務，該對象有兩個方法可以執行任務execute和submit。execute這種方式提交沒有返回值，也就不能判斷是否執行成功。submit這種方式它會返回一個Future對象，通過future的get方法來獲取返回值，get方法會阻塞住直到任務完成。

execute與submit區別：

接收的參數不一樣
submit有返回值，而execute沒有
submit方便Exception處理
execute是Executor接口中唯一定義的方法；submit是ExecutorService（該接口繼承Executor）中定義的方法

關閉線程池

線程池使用完畢，需要對其進行關閉，有兩種方法

shutdown()

說明：shutdown并不是直接關閉線程池，而是不再接受新的任務…如果線程池內有任務，那么把這些任務執行完畢后，關閉線程池

shutdownNow()

說明：這個方法表示不再接受新的任務，并把任務隊列中的任務直接移出掉，如果有正在執行的，嘗試進行停止

綜合使用案例(FutureTask)

import java.util.concurrent.*;/*** Author : Slogen* AddTime : 17/6/4* Email : huangjian13@meituan.com*/ public class CallDemo {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {/*** 第一種方式:Future + ExecutorService* Task task = new Task();* ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();* Future<Integer> future = service.submit(task1);* service.shutdown();*//*** 第二種方式: FutureTask + ExecutorService* ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();* Task task = new Task();* FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);* executor.submit(futureTask);* executor.shutdown();*//*** 第三種方式:FutureTask + Thread*/// 2. 新建FutureTask,需要一個實現了Callable接口的類的實例作為構造函數參數FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(new Task());// 3. 新建Thread對象并啟動Thread thread = new Thread(futureTask);thread.setName("Task thread");thread.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("Thread [" + Thread.currentThread().getName() + "] is running");// 4. 調用isDone()判斷任務是否結束if(!futureTask.isDone()) {System.out.println("Task is not done");try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}int result = 0;try {// 5. 調用get()方法獲取任務結果,如果任務沒有執行完成則阻塞等待result = futureTask.get();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}System.out.println("result is " + result);}// 1. 繼承Callable接口,實現call()方法,泛型參數為要返回的類型static class Task implements Callable<Integer> {@Overridepublic Integer call() throws Exception {System.out.println("Thread [" + Thread.currentThread().getName() + "] is running");int result = 0;for(int i = 0; i < 100;++i) {result += i;}Thread.sleep(3000);return result;}} }

綜合使用案例一

需求：從數據庫中獲取url，并利用httpclient循環訪問url地址，并對返回結果進行操作

分析：由于是循環的對多個url進行訪問并獲取數據，為了執行的效率，考慮使用多線程，url數量未知如果每個任務都創建一個線程將消耗大量的系統資源，最后決定使用線程池。

public class GetMonitorDataService {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GetMonitorDataService.class);@Resourceprivate MonitorProjectUrlMapper groupUrlMapper;@Resourceprivate MonitorDetailBatchInsertMapper monitorDetailBatchInsertMapper;public void sendData(){//調用dao查詢所有urlMonitorProjectUrlExample example=new MonitorProjectUrlExample();List<MonitorProjectUrl> list=groupUrlMapper.selectByExample(example);logger.info("此次查詢數據庫中監控url個數為"+list.size());//獲取系統處理器個數，作為線程池數量int nThreads=Runtime.getRuntime().availableProcessors();//定義一個裝載多線程返回值的集合List<MonitorDetail> result= Collections.synchronizedList(new ArrayList<MonitorDetail>());//創建線程池，這里定義了一個創建線程池的工具類，避免了創建多個線程池，ThreadPoolFactoryUtil可以使用單例模式設計ExecutorService executorService = ThreadPoolFactoryUtil.getExecutorService(nThreads);//遍歷數據庫取出的urlif(list!=null&&list.size()>0) {for (MonitorProjectUrl monitorProjectUrl : list) {String url = monitorProjectUrl.getMonitorUrl();//創建任務ThreadTask threadTask = new ThreadTask(url, result);//執行任務executorService.execute(threadTask);//注意區分shutdownNowexecutorService.shutdown();try {//等待直到所有任務完成executorService.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.MINUTES);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//對數據進行操作saveData(result);}}

任務

public class ThreadTask implements Runnable{//這里實現runnable接口private String url;private List<MonitorDetail> list;public ThreadTask(String url,List<MonitorDetail> list){this.url=url;this.list=list;}//把獲取的數據進行處理@Overridepublic void run() {MonitorDetail detail = HttpClientUtil.send(url, MonitorDetail.class);list.add(detail);}}

綜合使用案例二(countDownLatch)

package com.br.lucky.utils;import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.*;/*** @author 10400* @create 2018-04-19 20:38*/ public class FatureTest {//1、配置線程池private static ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(20);//2、封裝響應Featureclass BizResult{public String orderId;public String data;public String getOrderId() {return orderId;}public void setOrderId(String orderId) {this.orderId = orderId;}public String getData() {return data;}public void setData(String data) {this.data = data;}}//3、實現Callable接口class BizTask implements Callable {private String orderId;private Object data;//可以用其他方式private CountDownLatch countDownLatch;public BizTask(String orderId, Object data, CountDownLatch countDownLatch) {this.orderId = orderId;this.data = data;this.countDownLatch = countDownLatch;}@Overridepublic Object call() {try {//todo businessSystem.out.println("當前線程Id = " + this.orderId);BizResult br = new BizResult();br.setOrderId(this.orderId);br.setData("some key about your business" + this.getClass());return br;}catch (Exception e){e.printStackTrace();}finally {//線程結束時，將計時器減一countDownLatch.countDown();}return null;}}/*** 業務邏輯入口*/public List<Future> beginBusiness() throws InterruptedException {//模擬批量業務數據List<String> list = new ArrayList<>();for (int i = 0 ; i < 1000 ; i++) {list.add(String.valueOf(i));}//設置計數器CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(list.size());//接收多線程響應結果List<Future> resultList = new ArrayList<>();//begin threadfor( int i = 0 ,size = list.size() ; i<size; i++){//todo something befor threadresultList.add(es.submit(new BizTask(list.get(i), null, countDownLatch)));}//wait finishcountDownLatch.await();return resultList;}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {FatureTest ft = new FatureTest();List<Future> futures = ft.beginBusiness();System.out.println("futures.size() = " + futures.size());//todo some operateSystem.out.println(" ==========================end========================= " );}}

綜合使用案例三(future.get())

package com.br.lucky.utils;import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.*;/*** @author 10400* @create 2018-04-19 20:38*/ public class FatureTest {//1、配置線程池private static ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(20);//2、封裝響應Featureclass BizResult{public String orderId;public String data;public String getOrderId() {return orderId;}public void setOrderId(String orderId) {this.orderId = orderId;}public String getData() {return data;}public void setData(String data) {this.data = data;}}//3、實現Callable接口class BizTask implements Callable {private String orderId;private Object data;public BizTask(String orderId, Object data) {this.orderId = orderId;this.data = data;}@Overridepublic Object call() {try {//todo businessSystem.out.println("當前線程Id = " + this.orderId);BizResult br = new BizResult();br.setOrderId(this.orderId);br.setData("some key about your business" + this.getClass());Thread.sleep(3000);return br;}catch (Exception e){e.printStackTrace();}return null;}}/*** 業務邏輯入口*/public List<Future> beginBusiness() throws InterruptedException, ExecutionException {//模擬批量業務數據List<String> list = new ArrayList<>();for (int i = 0 ; i < 100 ; i++) {list.add(String.valueOf(i));}//接收多線程響應結果List<Future> resultList = new ArrayList<>();//begin threadfor( int i = 0 ,size = list.size() ; i<size; i++){//todo something befor threadFuture future = es.submit(new BizTask(list.get(i), null));resultList.add(future);}for (Future f : resultList) {f.get();}System.out.println(" =====多線程執行結束====== ");//wait finishreturn resultList;}public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {FatureTest ft = new FatureTest();List<Future> futures = ft.beginBusiness();System.out.println("futures.size() = " + futures.size());//todo some operateSystem.out.println(" ==========================end========================= " );}}

https://yq.aliyun.com/articles/5952
http://www.importnew.com/25286.html

作者：jackcooper
鏈接：https://www.jianshu.com/p/edd7cb4eafa0
來源：簡書

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java线程池使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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