Java四種常用線程池的詳細(xì)介紹
一. 線程池簡介
1. 線程池的概念：
線程池就是首先創(chuàng)建一些線程，它們的集合稱為線程池。使用線程池可以很好地提高性能，線程池在系統(tǒng)啟動時即創(chuàng)建大量空閑的線程，程序?qū)⒁粋€任務(wù)傳給線程池，線程池就會啟動一條線程來執(zhí)行這個任務(wù)，執(zhí)行結(jié)束以后，該線程并不會死亡，而是再次返回線程池中成為空閑狀態(tài)，等待執(zhí)行下一個任務(wù)。
2. 線程池的工作機制
2.1 在線程池的編程模式下，任務(wù)是提交給整個線程池，而不是直接提交給某個線程，線程池在拿到任務(wù)后，就在內(nèi)部尋找是否有空閑的線程，如果有，則將任務(wù)交給某個空閑的線程。
2.2 一個線程同時只能執(zhí)行一個任務(wù)，但可以同時向一個線程池提交多個任務(wù)。
3. 使用線程池的原因：
多線程運行時間，系統(tǒng)不斷的啟動和關(guān)閉新線程，成本非常高，會過渡消耗系統(tǒng)資源，以及過渡切換線程的危險，從而可能導(dǎo)致系統(tǒng)資源的崩潰。這時，線程池就是最好的選擇了。
二. 四種常見的線程池詳解
1. 線程池的返回值ExecutorService簡介：
ExecutorService是Java提供的用于管理線程池的類。該類的兩個作用：控制線程數(shù)量和重用線程
2. 具體的4種常用的線程池實現(xiàn)如下：（返回值都是ExecutorService）
2.1 Executors.newCacheThreadPool()：可緩存線程池，先查看池中有沒有以前建立的線程，如果有，就直接使用。如果沒有，就建一個新的線程加入池中，緩存型池子通常用于執(zhí)行一些生存期很短的異步型任務(wù)
示例代碼：
package com.study.test;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建一個可緩存線程池
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
//sleep可明顯看到使用的是線程池里面以前的線程，沒有創(chuàng)建新的線程
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
//打印正在執(zhí)行的緩存線程信息
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被執(zhí)行");
}
});
}
}
}
輸出結(jié)果：
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
線程池為無限大，當(dāng)執(zhí)行當(dāng)前任務(wù)時上一個任務(wù)已經(jīng)完成，會復(fù)用執(zhí)行上一個任務(wù)的線程，而不用每次新建線程
2.2 Executors.newFixedThreadPool(int n)：創(chuàng)建一個可重用固定個數(shù)的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程。
示例代碼：
package com.study.test;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建一個可重用固定個數(shù)的線程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
//打印正在執(zhí)行的緩存線程信息
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被執(zhí)行");
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
}
輸出結(jié)果：
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-2正在被執(zhí)行
pool-1-thread-3正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-2正在被執(zhí)行
pool-1-thread-3正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-2正在被執(zhí)行
pool-1-thread-3正在被執(zhí)行
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
因為線程池大小為3，每個任務(wù)輸出打印結(jié)果后sleep 2秒，所以每兩秒打印3個結(jié)果。
定長線程池的大小最好根據(jù)系統(tǒng)資源進行設(shè)置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()
2.3 Executors.newScheduledThreadPool(int n)：創(chuàng)建一個定長線程池，支持定時及周期性任務(wù)執(zhí)行
延遲執(zhí)行示例代碼：
package com.study.test;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPoolExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建一個定長線程池，支持定時及周期性任務(wù)執(zhí)行——延遲執(zhí)行
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
//延遲1秒執(zhí)行
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("延遲1秒執(zhí)行");
}
}, 1, TimeUnit.SECONDS);
}
}
輸出結(jié)果：
延遲1秒執(zhí)行
定期執(zhí)行示例代碼：
package com.study.test;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPoolExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建一個定長線程池，支持定時及周期性任務(wù)執(zhí)行——定期執(zhí)行
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
//延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
}
}
輸出結(jié)果：
延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次
延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次
.............
2.4 Executors.newSingleThreadExecutor()：創(chuàng)建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)，保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級)執(zhí)行。
示例代碼：
package com.study.test;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class TestThreadPoolExecutor {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建一個單線程化的線程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
//結(jié)果依次輸出，相當(dāng)于順序執(zhí)行各個任務(wù)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被執(zhí)行,打印的值是:"+index);
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
}
輸出結(jié)果：
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:0
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:1
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:2
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:3
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:4
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:5
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:6
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:7
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:8
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行,打印的值是:9
三. 緩沖隊列BlockingQueue和自定義線程池ThreadPoolExecutor
1. 緩沖隊列BlockingQueue簡介：
BlockingQueue是雙緩沖隊列。BlockingQueue內(nèi)部使用兩條隊列，允許兩個線程同時向隊列一個存儲，一個取出操作。在保證并發(fā)安全的同時，提高了隊列的存取效率。
2. 常用的幾種BlockingQueue：
- ArrayBlockingQueue（int i）:規(guī)定大小的BlockingQueue，其構(gòu)造必須指定大小。其所含的對象是FIFO順序排序的。
- LinkedBlockingQueue（）或者（int i）:大小不固定的BlockingQueue，若其構(gòu)造時指定大小，生成的BlockingQueue有大小限制，不指定大小，其大小有Integer.MAX_VALUE來決定。其所含的對象是FIFO順序排序的。
- PriorityBlockingQueue（）或者（int i）:類似于LinkedBlockingQueue，但是其所含對象的排序不是FIFO，而是依據(jù)對象的自然順序或者構(gòu)造函數(shù)的Comparator決定。
- SynchronizedQueue（）:特殊的BlockingQueue，對其的操作必須是放和取交替完成。
3. 自定義線程池（ThreadPoolExecutor和BlockingQueue連用）：
自定義線程池，可以用ThreadPoolExecutor類創(chuàng)建，它有多個構(gòu)造方法來創(chuàng)建線程池。
常見的構(gòu)造函數(shù)：ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue)
示例代碼：
package com.study.test;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
class TempThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 打印正在執(zhí)行的緩存線程信息
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被執(zhí)行");
try {
// sleep一秒保證3個任務(wù)在分別在3個線程上執(zhí)行
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class TestThreadPoolExecutor {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建數(shù)組型緩沖等待隊列
BlockingQueue<Runnable> bq = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10);
// ThreadPoolExecutor:創(chuàng)建自定義線程池，池中保存的線程數(shù)為3，允許最大的線程數(shù)為6
ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 50, TimeUnit.MILLISECONDS, bq);
// 創(chuàng)建3個任務(wù)
Runnable t1 = new TempThread();
Runnable t2 = new TempThread();
Runnable t3 = new TempThread();
// Runnable t4 = new TempThread();
// Runnable t5 = new TempThread();
// Runnable t6 = new TempThread();
// 3個任務(wù)在分別在3個線程上執(zhí)行
tpe.execute(t1);
tpe.execute(t2);
tpe.execute(t3);
// tpe.execute(t4);
// tpe.execute(t5);
// tpe.execute(t6);
// 關(guān)閉自定義線程池
tpe.shutdown();
}
}
輸出結(jié)果：
pool-1-thread-1正在被執(zhí)行
pool-1-thread-2正在被執(zhí)行
pool-1-thread-3正在被執(zhí)行
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，謝謝大家對腳本之家的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請查看下面相關(guān)鏈接
相關(guān)文章
JAVA NIO按行讀寫大文件出現(xiàn)中文亂碼問題的解決
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了JAVA在使用NIO進行按行讀寫大文件時出現(xiàn)中文亂碼問題是如何解決的,文中的示例代碼簡潔易懂,有需要的小伙伴可以參考一下2025-02-02
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java?split方法使用的相關(guān)資料,Java中的我們可以利用split把字符串按照指定的分割符進行分割,然后返回字符串?dāng)?shù)組,需要的朋友可以參考下2023-10-10
這篇文章主要介紹了java this的應(yīng)用方法解析,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下2019-10-10
本篇文章主要介紹了Spring Boot快速入門教程，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2018-01-01
Spring整合Quartz Job以及Spring Task的實現(xiàn)方法
下面小編就為大家分享一篇Spring整合Quartz Job以及Spring Task的實現(xiàn)方法，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2017-12-12
這篇文章主要介紹了java迭代器模式，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2021-09-09
這篇文章主要介紹了淺談java中BigDecimal類的簡單用法，在開發(fā)時，如果我們需要精確計算的結(jié)果，必須使用BigDecimal類來操作。感興趣的話可以了解一下2020-07-07
HashMap工作原理_動力節(jié)點Java學(xué)院整理
這篇文章主要介紹了HashMap工作原理_動力節(jié)點Java學(xué)院整理,需要的朋友可以參考下2017-04-04
SpringBoot如何使用Fastjson解析Json數(shù)據(jù)
這篇文章主要介紹了SpringBoot如何使用Fastjson解析Json數(shù)據(jù),文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下2020-03-03
這篇文章主要介紹了JDK 1.8 之 Map.merge()的相關(guān)知識，本文給大家介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下2019-10-10