线程池及线程调度

一、概述

Java中的线程池是运用场景最多的并发框架，几乎所有需要异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。线程池内部提供了一个线程队列，队列中保存着所有等待状态的线程，在开发过程中，合理地使用线程池能够带来以下3个好处：

第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。

二、线程池的体系结构

三、Executors 工具类

Executors 具有许多工厂方法，可以很方便的创建线程池，下面是其常用的几个创建线程池的方法：

下面演示一下Executors工具类的使用，具体代码如下所示：

public class TestThreadPool {

	public static void main(String[] args) {

		// 1. 创建具有5个线程的线程池
		ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);

		// 2. 为线程池中的线程分配任务
		ThreadPoolDemo tpd = new ThreadPoolDemo();
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			threadPool.submit(tpd);
		}

		// 3. 关闭线程池
		threadPool.shutdown();
	}

}

class ThreadPoolDemo implements Runnable {

	@Override
	public void run() {
		try {
			Thread.sleep(100);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName());
	}

}

运行结果如下所示：

pool-1-thread-1
pool-1-thread-2
pool-1-thread-4
pool-1-thread-3
pool-1-thread-5
pool-1-thread-1
pool-1-thread-2
pool-1-thread-3
pool-1-thread-4
pool-1-thread-5

由运行结果可知，线程池中的5个线程都执行了打印其线程名的任务。

四、线程调度

线程池的体系结构中，ExecutorService 接口具有一个 ScheduledExecutorService 的子接口。该接口负责线程的调度，我们可以使用工具类的Executors 的 newScheduleThreadPool 方法来创建固定大小的线程池，它可以延迟或定时的执行任务，多数情况下可用来替代Timer类。

下面演示ScheduledExecutorService 接口的线程池线程延迟调度执行的事例，具体代码如下：

public class TestScheduleThreadPool {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 1. 创建可进行线程调度的固定大小的线程池
		ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(5);

		// 2. 创建5个线程，每个线程延迟1秒打印一次,并将随机数结果返回再打印
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			ScheduledFuture<Integer> result = pool.schedule(new Callable<Integer>() {

				@Override
				public Integer call() throws Exception {
					int num = (int) (Math.random() * 101);
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + num);
					return num;
				}
			}, 1, TimeUnit.SECONDS);

			System.out.println(result.get());
		}

		// 3. 关闭线程池
		pool.shutdown();
	}
}