Java几种线程池类型介绍及使用

一、线程池使用场景

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• 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

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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

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　　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();
                }
            }  });
        }
    }
}