JAVA线程池--Executors之什么是线程池，为什么使用线程池以及线程池的使用

1. 为什么需要线程池？

     多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题，它可以显著减少处理器单元的闲置时间，增加处理器单元的吞吐能力。    
         假设一个服务器完成一项任务所需时间为：T1 创建线程时间，T2 在线程中执行任务的时间，T3 销毁线程时间。

        如果：T1 + T3 远大于 T2，则可以采用线程池，以提高服务器性能。

        线程池技术正是关注如何缩短或调整T1,T3时间的技术，从而提高服务器程序性能的。它把T1，T3分别安排在服务器程序的启动和结束的时间段或者一些空闲的时间段，这样在服务器程序处理客户请求时，不会有T1，T3的开销了。
        线程池不仅调整T1,T3产生的时间段，而且它还显著减少了创建线程的数目，看一个例子：
       假设一个服务器一天要处理50000个请求，并且每个请求需要一个单独的线程完成。在线程池中，线程数一般是固定的，所以产生线程总数不会超过线程池中线程的数目，而如果服务器不利用线程池来处理这些请求则线程总数为50000。一般线程池大小是远小于50000。所以利用线程池的服务器程序不会为了创建50000而在处理请求时浪费时间，从而提高效率。

   一个线程池包括以下四个基本组成部分：
                1、线程池管理器（ThreadPool）：用于创建并管理线程池，包括 创建线程池，销毁线程池，添加新任务；
                2、工作线程（PoolWorker）：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务；
                3、任务接口（Task）：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；
                4、任务队列（taskQueue）：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

线程池的作用总结为：

1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。

2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。

2. 什么是线程池？

   答：java.util.concurrent.Executors提供了一个 java.util.concurrent.Executor接口的实现用于创建线程池

3. 线程池怎么使用？

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。

比较重要的几个类：

ExecutorService	真正的线程池接口。
ScheduledExecutorService	能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。
ThreadPoolExecutor	ExecutorService的默认实现。
ScheduledThreadPoolExecutor	继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

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。当线程池大小超过了处理任务所需的线程，那么就会回收部分空闲（一般是60秒无执行）的线程，当有任务来时，又智能的添加新线程来执行。
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。

注意：线程池只是为了控制应用中处理某项业务中防止高并发问题带来的线程不安全的发生的概率。在我目前的测试用，还没有发现线程可以重用这个概念，因为线程开启后，用完就关闭了，不可以再次开启的，查看源码发现会每次新创建一个线程用来处理业务。我们可以通过线程池指定处理这项业务最大的同步线程数，比如：Executors.newFixedThreadPool(3);在线程池中保持三个线程可以同时执行，但是注意，并不是说线程池中永远都是这三个线程，只是说可以同时存在的线程数，当某个线程执行结束后，会有新的线程进来。newFixedThreadPool.execute(new ThreadForpools());这句话的含义并不是添加新的线程，而是添加新的处理业务请求进来。至少我当前是这么理解的，没有发现线程可以重复使用。

处理线程代码：

package com.alivn.sockets;
/**
 * Created by Alivn on 2017/3/19.
 */
public class ThreadForpools implements Runnable{

    private Integer index;
    public  ThreadForpools(Integer index)
    {
     this.index=index;
    }
    @Override
    public void run() {
        /***
         * 业务......省略
          */
        try {
            System.out.println("开始处理线程！！！");
            Thread.sleep(index*100);
            System.out.println("我的线程标识是："+this.toString());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

(1) newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池，应用中存在的线程数可以无限大

示例代码如下：

package com.alivn.sockets;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* Created by Alivn on 2017/3/19.
*/
public class Threadpools {

/**
* 我们获取四次次线程，观察4个线程地址
* @param args
*/
public static void main(String[]args)
{
ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
System.out.println("****************************newCachedThreadPool*******************************");
for(int i=0;i<4;i++)
{
final int index=i;
newCachedThreadPool.execute(new ThreadForpools(index));
}
}
}

输出结果是：可以有无限大的线程数进来（线程地址不一样）

(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：

Package com.alivn.sockets;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* Created by Alivn on 2017/3/19.
*/
public class Threadpools {

/**
* 我们获取四次次线程，观察4个线程地址
* @param args
*/
public static void main(String[]args)
{
//线程池允许同时存在两个线程
ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
System.out.println("****************************newFixedThreadPool*******************************");
for(int i=0;i<4;i++)
{
final int index=i;
newFixedThreadPool.execute(new ThreadForpools(index));
}
}
}

输出结果：每次只有两个线程在处理，当第一个线程执行完毕后，新的线程进来开始处理（线程地址不一样）

 

(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：

package com.alivn.sockets;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
* Created by Alivn on 2017/3/19.
*/
public class Threadpools {

/**
* 我们获取四次次线程，观察4个线程地址
* @param args
*/
public static void main(String[]args)
{
ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2);
System.out.println("****************************newFixedThreadPool*******************************");
for(int i=0;i<4;i++)
{
final int index=i;
//延迟三秒执行
newScheduledThreadPool.schedule(new ThreadForpools(index),3, TimeUnit.SECONDS);
}
}
}

执行结果：延迟三秒之后执行，除了延迟执行之外和newFixedThreadPool基本相同，可以用来执行定时任务

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：

 

package com.alivn.sockets;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
* Created by Alivn on 2017/3/19.
*/
public class Threadpools {

/**
* 我们获取四次次线程，观察4个线程地址
* @param args
*/
public static void main(String[]args)
{
ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
System.out.println("****************************newFixedThreadPool*******************************");
for(int i=0;i<4;i++)
{
final int index=i;
newSingleThreadExecutor.execute(new ThreadForpools(index));
}
}
}

执行结果：只存在一个线程，顺序执行

 

转载于：https://www.cnblogs.com/ljp-sun/p/6580147.html