详谈Java几种线程池类型介绍及使用方法

Z时代
2024-01-10
分类：IT

一、线程池使用场景

•单个任务处理时间短

•将需处理的任务数量大

二、使用Java线程池好处

1、使用new Thread()创建线程的弊端：

•每次通过new Thread()创建对象性能不佳。

•线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。

•缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。

2、使用Java线程池的好处：

•重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，提升性能。

•可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。

•提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

Java四种线程池

Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。下面这张图完整描述了线程池的类体系结构：

1. newCachedThreadPool

创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。对于执行很多短期异步任务的程序而言，这些线程池通常可提高程序性能。调用 execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。因此，长时间保持空闲的线程池不会使用任何资源。

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

示例代码：


public class ThreadPoolExecutorTest {
   public static void main(String[] args ) {
    ExecutorService cacheThreadPool =Executors.newCachedThreadPool();
     for(int i =1;i<=5;i++){
       final int index=i ;
       try{
        Thread.sleep(1000);
      }catch(InterruptedException e ) {
         e.printStackTrace();
      }
       cacheThreadPool.execute(new Runnable(){
         @Override
         public void run() {
          System.out.println("第" +index +"个线程" +Thread.currentThread().getName());  
        }  
      });
    }
  }
}
//输出结果
第1个线程pool-1-thread-1
第2个线程pool-1-thread-1
第3个线程pool-1-thread-1
第4个线程pool-1-thread-1 第5个线程pool-1-thread-1

由结果可看出当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

2. newFixedThreadPool

创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

nThreads - 池中的线程数

示例代码：


public class ThreadPoolExecutorTest {
   public static void main(String[] args) {
    ExecutorService fixedThreadPool =Executors. newFixedThreadPool(3);
     for (int i =1; i<=5;i++){
       final int index=i ;
       fixedThreadPool.execute(new Runnable(){
         @Override
         public void run() {
           try {
            System.out.println("第" +index + "个线程" +Thread.currentThread().getName());
            Thread.sleep(1000);
          } catch(InterruptedException e ) {
             e .printStackTrace();
          }
        }
      });
    }
  }
}

由于设置最大线程数为3，所以在输出三个数后等待2秒后才继续输出。

2. newScheduledThreadPool

创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

corePoolSize - 池中所保存的线程数，即使线程是空闲的也包括在内。

延迟执行示例代码：


public class ThreadPoolExecutorTest {  
  public static void main(String[] args) {
    ScheduledExecutorService scheduledThreadPool= Executors.newScheduledThreadPool(3);   
    scheduledThreadPool.schedule(newRunnable(){     
      @Override 
      public void run() {
       System.out.println("延迟三秒");
       }
   }, 3, TimeUnit.SECONDS);
  }
}

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码：


public class ThreadPoolExecutorTest {  
  public static void main(String[] args) {
    ScheduledExecutorService scheduledThreadPool= Executors.newScheduledThreadPool(3);    
  scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(newRunnable(){    
    @Override      
    public void run() {
       System.out.println("延迟1秒后每三秒执行一次");
     }
   },1,3,TimeUnit.SECONDS);
 }
}

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

4.newSingleThreadExecutor

创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。（注意，如果因为在关闭前的执行期间出现失败而终止了此单个线程，那么如果需要，一个新线程将代替它执行后续的任务）。可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。与其他等效的 newFixedThreadPool(1)不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

示例代码：


public class ThreadPoolExecutorTest {  
  public static void main(String[] args) {
    ExecutorService singleThreadPool= Executors.newSingleThreadExecutor();    
    for(int i=1;i<=5;i++){      
      int index=i;      
    singleThreadPool.execute(new Runnable(){
       @Override
       public void run() {         
        try{
         System.out.println("第"+index+"个线程");
        Thread.sleep(2000);
         }catch(InterruptedException e) {            
          e.printStackTrace();
        }
      } });
    }
  }
}