為什么80%的碼農都做不了架構師？>>> ??

相信大多數接觸過多線程的朋友都會有這樣的困惑，明明使用了多線程，為何還是一團糟？用下面兩幅圖再合適不過了： 理想情況下的多線程VS 現實中：

或者像這樣：

像這樣：

太糟心了實在是，是時候對多線程了解的更透徹一點了。我們從線程說起，

| 什么是線程

線程是比進程更小的運行單位，一個進程只少有一個(主線程)或多個線程，每個線程完成不同的任務；而每個進程都需要操作系統為其分配獨立的內存地址空間，而同一進程中的所有線程在同一內存地址空間，它們共享同一塊內存空間中的資源。 因此，相較進程，線程間 1.可共享數據；2.不必重新為線程分配系統資源，代價小； java中內置了多線程功能的支持，也為我們使用多線程提供了方便；

附上線程使用的方法： 1、繼承Thread類 2、實現Runnable接口 3、通過Callable和Future創建線程

線程生命周期快速預覽：

新建狀態-》就緒-》運行-》阻塞-》死亡；

線程管理快速預覽：

1.睡眠sleep；2.讓步yield；3.合并join；4.設置優先級Priority；5.設置守護線程Deamon；6.正確結束線程；

線程同步快速預覽： 1.使用同步方法，synchronized關鍵字修飾的方法； 2.使用同步代碼塊，synchronized關鍵字修飾的代碼塊； 3.使用volatile； 4.使用重入鎖，Lock

線程通信快速預覽： 1.wait()、notify()和notifyAll()方法； 2.使用Condition； 3.使用阻塞隊列，BlockingQueue；

| 什么是多線程

多個線程并發執行； 字面上理解很簡單，但真正做到多個線程并發執行，還是需要下功夫的，需要掌握線程的生命周期，處理好線程的同步問題，線程之間的通信，以及最最不愿看到的線程的死鎖的處理。

| 為什么要用線程池:

在java中，如果每個請求到達就創建一個新線程，開銷是相當大的。在實際使用中，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戶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。

1.減少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)。

| 線程池的組成：

線程池管理器、工作線程、任務列隊、任務接口等部分

線程池管理器至少有下列功能：創建線程池，銷毀線程池，添加新任務。 工作線程是一個可以循環執行任務的線程，在沒有任務時將等待。 任務接口是為所有任務提供統一的接口，以便工作線程處理。任務接口主要規定了任務的入口，任務執行完后的收尾工作，任務的執行狀態等。

| 相關API

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。

ThreadPoolExecutor的完整構造方法的簽名是：

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) .

各個參數說明： corePoolSize - 池中所保存的線程數，包括空閑線程。 maximumPoolSize - 池中允許的最大線程數。 keepAliveTime - 當線程數大于核心時，此為終止前多余的空閑線程等待新任務的最長時間。 unit - keepAliveTime 參數的時間單位。 workQueue - 執行前用于保持任務的隊列。此隊列僅保持由 execute 方法提交的 Runnable 任務。 threadFactory - 執行程序創建新線程時使用的工廠。 handler - 由于超出線程范圍和隊列容量而使執行被阻塞時所使用的處理程序。 ThreadPoolExecutor是Executors類的底層實現。

在JDK幫助文檔中，有如此一段話：

“強烈建議程序員使用較為方便的 Executors 工廠方法 Executors.newCachedThreadPool()（無界線程池，可以進行自動線程回收）、Executors.newFixedThreadPool(int)（固定大小線程池） Executors.newSingleThreadExecutor()（單個后臺線程），它們均為大多數使用場景預定義了設置。”

比較重要的幾個類：

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。

要配置一個線程池是比較復雜的，尤其是對于線程池的原理不是很清楚的情況下，很有可能配置的線程池不是較優的，因此在Executors類里面提供了一些靜態工廠，生成一些常用的線程池。

newSingleThreadExecutor

創建一個單線程的線程池。這個線程池只有一個線程在工作，也就是相當于單線程串行執行所有任務。如果這個唯一的線程因為異常結束，那么會有一個新的線程來替代它。此線程池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。

newFixedThreadPool

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。

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。

newScheduledThreadPool 創建一個大小無限的線程池。此線程池支持定時以及周期性執行任務的需求。

| 實例：

一般情況下，掌握上述幾種線程池就可以了，特殊場景下要自定義一個線程池的除外。舉個簡單例子：

public class ExecutorTest {private static void doPrint(ExecutorService threadPool) {for (int i = 1; i <= 5; i++) {final int taskID = i;threadPool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 5; i++) {try {Thread.sleep(20);// 為了測試出效果，讓每次任務執行都需要一定時間} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("第" + taskID + "次任務的第" + i + "次執行");}}});}threadPool.shutdown();// 任務執行完畢，關閉線程池}public static void main(String[] args) {// 創建可以容納3個線程的線程池ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);// 線程池的大小會根據執行的任務數動態分配ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();// 創建單個線程的線程池，如果當前線程在執行任務時突然中斷，則會創建一個新的線程替代它繼續執行任務ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();// 效果類似于Timer定時器ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);// doPrint(fixedThreadPool); // doPrint(cachedThreadPool); // doPrint(singleThreadPool);doPrint(scheduledThreadPool);} }

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轉載于:https://my.oschina.net/Gxhpro/blog/850643

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的掌握JAVA多线程的利器-线程池的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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