通过前面的文章,我们学习了Executor框架中的核心类ThreadPoolExecutor ,对于线程池的核心调度机制有了一定的了解,并且成功使用ThreadPoolExecutor 创建了线程池。
而在Java中,除了ThreadPoolExecutor ,Executor框架中还提供了四种线程池,这四种线程池都是直接或间接配置ThreadPoolExecutor的参数实现的,对于ThreadPoolExecutor类不熟悉的读者可以参考Java并发编程:Java线程池核心ThreadPoolExecutor的使用和原理分析
四种线程池分别是:newCachedThreadPool、newFixedThreadPool 、newScheduledThreadPool 和newSingleThreadExecutor ,下面对这几个线程池一一讲解。
源码:
public static ExecutorService newCachedThreadPool() { return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue()); }
newCachedThreadPool的方法中是返回一个ThreadPoolExecutor实例,从源码中可以看出该线程池的特点:
1、该线程池的核心线程数量是0,线程的数量最高可以达到Integer 类型最大值;
2、创建ThreadPoolExecutor实例时传过去的参数是一个SynchronousQueue实例,说明在创建任务时,若存在空闲线程就复用它,没有的话再新建线程。
3、线程处于闲置状态超过60s的话,就会被销毁。
用法:
public static void main(String[] args) { //定义ExecutorService实例 ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; try { Thread.sleep(index * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //调用execute方法 cachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread() + ":" + index); } }); } }
上面的代码因为每次循环都是隔一秒执行,这个时间足够之前的线程工作完毕,并在新循环中复用这个线程,程序的运行结果如下:
Thread[pool-1-thread-1,5,main]:0 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:1 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:2 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:3 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:4 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:5 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:6 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:7 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:8 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:9
源码:
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) { return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue()); }
线程池特点:
1、线程池的最大线程数等于核心线程数,并且线程池的线程不会因为闲置超时被销毁。
2、使用的列队是LinkedBlockingQueue,表示如果当前线程数小于核心线程数,那么即使有空闲线程也不会复用线程去执行任务,而是创建新的线程去执行任务。如果当前执行任务数量大于核心线程数,此时再提交任务就在队列中等待,直到有可用线程。
用法:
public static void main(String[] args) { ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; try { Thread.sleep(index * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } cachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread() + ":" + index); } }); } }
定义一个线程数为3的线程池,循环10次执行,可以发现运行的线程永远只有三个,结果如下:
Thread[pool-1-thread-1,5,main]:0 Thread[pool-1-thread-2,5,main]:1 Thread[pool-1-thread-3,5,main]:2 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:3 Thread[pool-1-thread-2,5,main]:4 Thread[pool-1-thread-3,5,main]:5 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:6 Thread[pool-1-thread-2,5,main]:7 Thread[pool-1-thread-3,5,main]:8 Thread[pool-1-thread-1,5,main]:9
源码:
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue())); }
从源码就可以看出,该线程池基本就是只有一个线程数的newFixedThreadPool,它只有一个线程在工作,所有任务按照指定顺序执行。
用法:
和newFixedThreadPool类似,只是一直只有一个线程在工作,这里就不贴代码了。
源码:
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) { return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize); } public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) { super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue()); } public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue) { this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler); }
newScheduledThreadPool的方法不是直接返回一个ThreadPoolExecutor实例,而是通过有定时功能的ThreadPoolExecutor,也就是ScheduledThreadPoolExecutor 来返回ThreadPoolExecutor实例,从源码中可以看出:
1、该线程池可以设置核心线程数量,最大线程数与newCachedThreadPool一样,都是Integer.MAX_VALUE。
2、该线程池采用的队列是DelayedWorkQueue,具有延迟和定时的作用。
用法:
public static void main(String[] args) { ExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3); //延迟3秒执行,只执行一次 ((ScheduledExecutorService) scheduledThreadPool).schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("延迟========"); } },3,TimeUnit.SECONDS); //延迟1秒后每隔两秒执行一次 ((ScheduledExecutorService) scheduledThreadPool).scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("执行============"); } },1,2,TimeUnit.SECONDS); //单位是秒 }
四种线程池的使用就说到这里了,值得说明的是,除了上面的参数外,Executors类中还给这四种线程池提供了可传ThreadFactory的重载方法,以下是它们的源码:
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue(), threadFactory)); } public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) { return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue(), threadFactory); } public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool( int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) { return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory); } public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) { return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue(), threadFactory); }
ThreadFactory是一个接口类,也就是我们经常说的线程工厂,只有一个方法,可以用于创建线程:
Thread newThread(Runnable r);
默认情况下,ThreadPoolExecutor构造器传入的ThreadFactory 参数是Executors类中的defaultThreadFactory(),相当于一个线程工厂,帮我们创建了线程池中所需的线程。
除此之外,我们也可以自定义ThreadFactory,并根据自己的需要来操作线程,下面是实例代码:
public static void main(String[] args) { ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new SynchronousQueue(), new ThreadFactory() { @Override public Thread newThread(Runnable r) { Thread t = new Thread(r); System.out.println("我是线程" + r); return t; } } ); //用lambda表达式编写方法体中的逻辑 Runnable run = () -> { try { Thread.sleep(1000); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; for (int i = 0; i < 5; i++) { service.submit(run); } //这里一定要做关闭 service.shutdown(); }
运行代码后,控制行会输出五行 “我是线程java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor。。。。。”的信息,也证明了我们自定义的ThreadFactory起到了作用。
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