Java四种线程池的使用

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：综合

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

(1) newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。示例代码如下：

Java代码  

1. package test;  
2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
3. import java.util.concurrent.Executors;  
4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
5.  public static void main(String[] args) {  

6.   ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();  
7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  

8.    final int index = i;  

9.    try {  

10.     Thread.sleep(index * 1000);  

11.    } catch (InterruptedException e) {  

12.     e.printStackTrace();  
13.    }  
14.    cachedThreadPool.execute(new Runnable() {  

15.     public void run() {  

16.      System.out.println(index);  
17.     }  
18.    });  
19.   }  
20.  }  
21. }  

线程池为无限大，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
创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例代码如下：

Java代码  

1. package test;  
2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
3. import java.util.concurrent.Executors;  
4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
5.  public static void main(String[] args) {  

6.   ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);  

7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  

8.    final int index = i;  

9.    fixedThreadPool.execute(new Runnable() {  

10.     public void run() {  

11.      try {  

12.       System.out.println(index);  
13.       Thread.sleep(2000);  

14.      } catch (InterruptedException e) {  

15.       e.printStackTrace();  
16.      }  
17.     }  
18.    });  
19.   }  
20.  }  
21. }  

 
因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

(3)  newScheduledThreadPool
创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：

Java代码  

1. package test;  
2. import java.util.concurrent.Executors;  
3. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
4. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
5. public class ThreadPoolExecutorTest {  
6.  public static void main(String[] args) {  

7.   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  

8.   scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {  

9.    public void run() {  

10.     System.out.println("delay 3 seconds");  

11.    }  
12.   }, 3, TimeUnit.SECONDS);  

13.  }  
14. }  

 
表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

Java代码  

1. package test;  
2. import java.util.concurrent.Executors;  
3. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
4. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
5. public class ThreadPoolExecutorTest {  
6.  public static void main(String[] args) {  

7.   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  

8.   scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {  

9.    public void run() {  

10.     System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");  

11.    }  
12.   }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);  

13.  }  
14. }  

 
表示延迟1秒后每3秒执行一次。

(4) newSingleThreadExecutor
创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下：

Java代码  

1. package test;  
2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
3. import java.util.concurrent.Executors;  
4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
5.  public static void main(String[] args) {  

6.   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();  
7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  

8.    final int index = i;  

9.    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  

10.     public void run() {  

11.      try {  

12.       System.out.println(index);  
13.       Thread.sleep(2000);  

14.      } catch (InterruptedException e) {  

15.       e.printStackTrace();  
16.      }  
17.     }  
18.    });  
19.   }  
20.  }  
21. }  

 
结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

你可以使用JDK自带的监控工具来监控我们创建的线程数量，运行一个不终止的线程，创建指定量的线程，来观察：
工具目录：C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_06\bin\jconsole.exe
运行程序做稍微修改：

Java代码  

1. package test;  
2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
3. import java.util.concurrent.Executors;  
4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
5.  public static void main(String[] args) {  

6.   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newCachedThreadPool();  
7.   for (int i = 0; i < 100; i++) {  

8.    final int index = i;  

9.    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  

10.     public void run() {  

11.      try {  

12.       while(true) {  

13.        System.out.println(index);  
14.        Thread.sleep(10 * 1000);  

15.       }  
16.      } catch (InterruptedException e) {  

17.       e.printStackTrace();  
18.      }  
19.     }  
20.    });  
21.    try {  

22.     Thread.sleep(500);  

23.    } catch (InterruptedException e) {  

24.     e.printStackTrace();  
25.    }  
26.   }  
27.  }  
28. }  

 
效果如下：

选择我们运行的程序：

监控运行状态

使用线程池的好处:

1.减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销 
2.如不使用线程池，有可能造成系统创建大量线程而导致消耗完系统内存

以下是Java自带的几种线程池：

1、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。

2、newCachedThreadPool 创建一个可缓存的线程池。

这种类型的线程池特点是：

1).工作线程的创建数量几乎没有限制(其实也有限制的,数目为Interger. MAX_VALUE), 这样可灵活的往线程池中添加线程。

2).如果长时间没有往线程池中提交任务，即如果工作线程空闲了指定的时间(默认为1分钟)，则该工作线程将自动终止。终止后，如果你又提交了新的任务，则线程池重新创建一个工作线程。

3、newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行(我觉得这点是它的特色)。

单工作线程最大的特点是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 。

4、newScheduleThreadPool 创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，类似于Timer。

总结：

一.FixedThreadPool是一个典型且优秀的线程池，它具有线程池提高程序效率和节省创建线程时所耗的开销的优点。但在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源。

二．CachedThreadPool的特点就是在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它会释放工作线程，从而释放工作线程所占用的资源。但是，但当出现新任务时，又要创建一新的工作线程，又要一定的系统开销。并且，在使用CachedThreadPool时，一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线程同时运行，很有会造成系统瘫痪。

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