java線程池的簡(jiǎn)單介紹與使用

2019-11-06 08:17:49

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供稿：網(wǎng)友

一、介紹

線程池是一種多線程處理形式，處理過程中將任務(wù)添加到隊(duì)列，然后在創(chuàng)建線程后自動(dòng)啟動(dòng)這些任務(wù)。線程池線程都是后臺(tái)線程。每個(gè)線程都使用默認(rèn)的堆棧大小，以默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)運(yùn)行，并處于多線程單元中。如果某個(gè)線程在托管代碼中空閑（如正在等待某個(gè)事件）,則線程池將插入另一個(gè)輔助線程來使所有處理器保持繁忙。如果所有線程池線程都始終保持繁忙，但隊(duì)列中包含掛起的工作，則線程池將在一段時(shí)間后創(chuàng)建另一個(gè)輔助線程但線程的數(shù)目永遠(yuǎn)不會(huì)超過最大值。超過最大值的線程可以排隊(duì)，但他們要等到其他線程完成后才啟動(dòng)。

二、作用

1，減少線程創(chuàng)建和銷毀的次數(shù)，使每個(gè)工作線程都可以重復(fù)利用。

2，可以手動(dòng)控制線程的數(shù)量，防止因?yàn)榫€程啟動(dòng)的過多使用系統(tǒng)超過負(fù)荷。

三、類的層級(jí)結(jié)構(gòu)

1，Executor 結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)方法來執(zhí)行執(zhí)行任務(wù)。2，ExecutorService定義了完成的線程池的行為，可以接受提交任務(wù)、執(zhí)行任務(wù)、關(guān)閉服務(wù)。3，AbstractExecutorService實(shí)現(xiàn)了ExecutorService接口，也實(shí)現(xiàn)了接口定義的默認(rèn)行為。4，ThreadPool|Executor實(shí)現(xiàn)了ExecutorService接口的全部默認(rèn)行為。四、幾個(gè)常用的線程池

要配置一個(gè)線程池是比較復(fù)雜的，尤其是對(duì)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(yōu)的，因此在Executors類里面提供了一些靜態(tài)工廠，生成一些常用的線程池。1，newSingleThreadExecutor創(chuàng)建一個(gè)單線程的線程池。這個(gè)線程池只有一個(gè)線程在工作，也就是相當(dāng)于單線程串行執(zhí)行所有任務(wù)。如果這個(gè)唯一的線程因?yàn)楫惓＝Y(jié)束，那么會(huì)有一個(gè)新的線程來替代它。此線程池保證所有任務(wù)的執(zhí)行順序按照任務(wù)的提交順序執(zhí)行。2，newFixedThreadPool創(chuàng)建固定大小的線程池。每次提交一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)線程，直到線程達(dá)到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達(dá)到最大值就會(huì)保持不變，如果某個(gè)線程因?yàn)閳?zhí)行異常而結(jié)束，那么線程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新線程。3，newCachedThreadPool創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務(wù)所需要的線程，那么就會(huì)回收部分空閑（60秒不執(zhí)行任務(wù)）的線程，當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時(shí)，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務(wù)。此線程池不會(huì)對(duì)線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)（或者說JVM）能夠創(chuàng)建的最大線程大小。4，newScheduledThreadPool創(chuàng)建一個(gè)大小無限的線程池。此線程池支持定時(shí)以及周期性執(zhí)行任務(wù)的需求。

下面看看如何使用：

public class TestA {    class MyThread extends Thread {        String name;        public MyThread(String name){            this.name = name;        }        @Override        public void run() {            System.out.PRintln(name+":"+Thread.currentThread().getName());        }    }    private void createThreadPool() {        Thread t1 = new MyThread("第一個(gè)");        Thread t2 = new MyThread("第二個(gè)");        Thread t3 = new MyThread("第三個(gè)");        Thread t4 = new MyThread("第四個(gè)");        Thread t5 = new MyThread("第五個(gè)");        t1.start();        t2.start();        t3.start();        t4.start();        t5.start();    }    public void threadPool() {       createThreadPool();        try {            Thread.sleep(1000);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }    }}輸出：
第一個(gè):Thread-0第二個(gè):Thread-1第五個(gè):Thread-4第四個(gè):Thread-3第三個(gè):Thread-2分別開了5個(gè)不同的線程去執(zhí)行不同的任務(wù)。1，newSingleThreadExecutor：
 private void createThreadPool() {        Thread t1 = new MyThread("第一個(gè)");        Thread t2 = new MyThread("第二個(gè)");        Thread t3 = new MyThread("第三個(gè)");        Thread t4 = new MyThread("第四個(gè)");        Thread t5 = new MyThread("第五個(gè)");        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();        executorService.execute(t1);        executorService.execute(t2);        executorService.execute(t3);        executorService.execute(t4);        executorService.execute(t5);        executorService.shutdown();    }輸出：第一個(gè):pool-1-thread-1第二個(gè):pool-1-thread-1第三個(gè):pool-1-thread-1第四個(gè):pool-1-thread-1第五個(gè):pool-1-thread-1它能保證所有的任務(wù)都在同一個(gè)線程中執(zhí)行，而且所有的任務(wù)都順序執(zhí)行。
2，newFixedThreadPool
  private void createThreadPool() {        Thread t1 = new MyThread("第一個(gè)");        Thread t2 = new MyThread("第二個(gè)");        Thread t3 = new MyThread("第三個(gè)");        Thread t4 = new MyThread("第四個(gè)");        Thread t5 = new MyThread("第五個(gè)");        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);        executorService.execute(t1);        executorService.execute(t2);        executorService.execute(t3);        executorService.execute(t4);        executorService.execute(t5);        executorService.shutdown();    }輸出：第一個(gè):pool-1-thread-1第三個(gè):pool-1-thread-1第二個(gè):pool-1-thread-2第四個(gè):pool-1-thread-1第五個(gè):pool-1-thread-1能保證任務(wù)都在2個(gè)工作線程中執(zhí)行，但是不能保證任務(wù)的執(zhí)行順序。3，newCachedThreadPool,  private void createThreadPool() {        Thread t1 = new MyThread("第一個(gè)");        Thread t2 = new MyThread("第二個(gè)");        Thread t3 = new MyThread("第三個(gè)");        Thread t4 = new MyThread("第四個(gè)");        Thread t5 = new MyThread("第五個(gè)");        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();        executorService.execute(t1);        executorService.execute(t2);        executorService.execute(t3);        executorService.execute(t4);        executorService.execute(t5);        executorService.shutdown();    }輸出：
第二個(gè):pool-1-thread-2第一個(gè):pool-1-thread-1第四個(gè):pool-1-thread-2第三個(gè):pool-1-thread-3第五個(gè):pool-1-thread-44，newScheduledThreadPool
  private void createThreadPool() {        ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);       executorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {           @Override           public void run() {                System.out.println("---------------------------");           }       },500,1000, TimeUnit.MICROSECONDS);        executorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName());            }        },500,1000, TimeUnit.MICROSECONDS);    }輸出：
---------------------------1488523824853:pool-1-thread-1---------------------------1488523824853:pool-1-thread-1---------------------------1488523824855:pool-1-thread-1---------------------------1488523824855:pool-1-thread-1五、常用的API
1，submit，execute
 private void createThreadPool(){        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();        Thread t1 = new MyThread("第一個(gè)");        Thread t2 = new MyThread("第二個(gè)");        Thread t3 = new MyThread("第三個(gè)");        Thread t4 = new MyThread("第四個(gè)");        Thread t5 = new MyThread("第五個(gè)");        executorService.submit(t1);        executorService.submit(t2);        executorService.submit(t3);        executorService.submit(t4);        executorService.submit(t5);        executorService.shutdown();    }你會(huì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行結(jié)果并沒有什么改變。
那么它們的區(qū)別是什么呢？
a，方法參數(shù)
b，返回值不一樣，submit有返回值，execute沒有返回值
c，submit方便Exception的處理
execute是聲明在Executor中的方法。
void execute(Runnable command);submit是聲明在ExecutorService中的方法，有三個(gè)重載。<T> Future<T> submit(Callable<T> task);<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);Future<?> submit(Runnable task);submit傳遞Callable的例子：
    private void createThreadPool(){        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();       Future<String> future =  executorService.submit(new Callable<String>() {            @Override            public String call() throws Exception {                Thread.sleep(1000*10);                return "執(zhí)行完了";            }        });        try {            System.out.println(future.get());        }catch (Exception e){        }        executorService.shutdown();    }輸出：
執(zhí)行完了submit處理異常：
 private void createThreadPool(){        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(6);        List<Future<String>> futureList = new ArrayList<>();        Future<String> future0 =  executorService.submit(new MyCallBack(0));       Future<String> future1 =  executorService.submit(new MyCallBack(1));       Future<String> future2 =  executorService.submit(new MyCallBack(2));       Future<String> future3 =  executorService.submit(new MyCallBack(3));       Future<String> future4 =  executorService.submit(new MyCallBack(4));       Future<String> future5 =  executorService.submit(new MyCallBack(5));      futureList.add(future0);        futureList.add(future1);        futureList.add(future2);        futureList.add(future3);        futureList.add(future4);        futureList.add(future5);        executorService.shutdown();        for (Future<String> fs : futureList) {            try {                System.out.println(fs.get());            }catch (Exception e){                System.out.println(e.getMessage());            }        }        }    class MyCallBack implements Callable<String>{        int num;        public MyCallBack(int num){          this.num = num;        }        @Override        public String call() throws Exception {            return String.valueOf(new  Random().nextInt()/num);        }    }輸出：java.lang.ArithmeticException: / by zero593066746577670865121567560-4067902383432648032，shutdown,shutdownNowa，返回值不同，shutdown沒有返回值，shutdownNow有返回值b，使用效果不一樣，shutdown平穩(wěn)的關(guān)閉線程池，shutdownNow立即關(guān)閉線程池，并返回沒有執(zhí)行的任務(wù)。
3,isShutdown
判斷線程池是否關(guān)閉