Java线程池

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http://www.blogjava.net/standlww/archive/2008/10/17/235100.html

简单介绍

    创建线程有两种方式：继承Thread或实现Runnable。Thread实现了Runnable接口，提供了一个空的run()方法，所以不论是继承Thread还是实现Runnable，都要有自己的run()方法。
    一个线程创建后就存在，调用start()方法就开始运行（执行run()方法），调用wait进入等待或调用sleep进入休眠期，顺利运行完毕或休眠被中断或运行过程中出现异常而退出。

wait和sleep比较：
      sleep方法有：sleep(long millis)，sleep(long millis, long nanos)，调用sleep方法后，当前线程进入休眠期，暂停执行，但该线程继续拥有监视资源的所有权。到达休眠时间后线程将继续执行，直到完成。若在休眠期另一线程中断该线程，则该线程退出。
      wait方法有：wait()，wait(long timeout)，wait(long timeout, long nanos)，调用wait方法后，该线程放弃监视资源的所有权进入等待状态；
      wait()：等待有其它的线程调用notify()或notifyAll()进入调度状态，与其它线程共同争夺监视。wait()相当于wait(0)，wait(0, 0)。
      wait(long timeout)：当其它线程调用notify()或notifyAll()，或时间到达timeout亳秒，或有其它某线程中断该线程，则该线程进入调度状态。
      wait(long timeout, long nanos)：相当于wait(1000000*timeout + nanos)，只不过时间单位为纳秒。



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。
                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。

Sun在Java5中，对Java线程的类库做了大量的扩展，其中线程池就是Java5的新特征之一，除了线程池之外，还有很多多线程相关的内容，为多线程的编程带来了极大便利。为了编写高效稳定可靠的多线程程序，线程部分的新增内容显得尤为重要。 

　　有关Java5线程新特征的内容全部在java.util.concurrent下面，里面包含数目众多的接口和类，熟悉这部分API特征是一项艰难的学习过程。目前有关这方面的资料和书籍都少之又少，大所属介绍线程方面书籍还停留在java5之前的知识层面上。 

　　当然新特征对做多线程程序没有必须的关系，在java5之前通用可以写出很优秀的多线程程序。只是代价不一样而已。 

　　线程池的基本思想还是一种对象池的思想，开辟一块内存空间，里面存放了众多(未死亡)的线程，池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时，从池中取一个，执行完成后线程对象归池，这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销，节省了系统的资源。 

　　在Java5之前，要实现一个线程池是相当有难度的，现在Java5为我们做好了一切，我们只需要按照提供的API来使用，即可享受线程池带来的极大便利。 

　　Java5的线程池分好多种：固定尺寸的线程池、可变尺寸连接池、。 

　　在使用线程池之前，必须知道如何去创建一个线程池，在Java5中，需要了解的是java.util.concurrent.Executors类的API，这个类提供大量创建连接池的静态方法，是必须掌握的。 

　　一、固定大小的线程池 


　　import java.util.concurrent.Executors; 
　　import java.util.concurrent.ExecutorService; 
　　/** 
　　* Java线程：线程池- 
　　* 
　　* @author Administrator 2009-11-4 23:30:44 
　　*/ 
　　public class Test { 
　　public static void main(String[] args) { 
　　//创建一个可重用固定线程数的线程池 
　　ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); 
　　//创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口 
　　Thread t1 = new MyThread(); 
　　Thread t2 = new MyThread(); 
　　Thread t3 = new MyThread(); 
　　Thread t4 = new MyThread(); 
　　Thread t5 = new MyThread(); 
　　//将线程放入池中进行执行 
　　pool.execute(t1); 
　　pool.execute(t2); 
　　pool.execute(t3); 
　　pool.execute(t4); 
　　pool.execute(t5); 
　　//关闭线程池 
　　pool.shutdown(); 
　　} 
　　} 
　　class MyThread extends Thread{ 
　　@Override 
　　public void run() { 
　　System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行。。。"); 
　　} 
　　} 



　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-2正在执行。。。 
　　Process finished with exit code 0 


　　二、单任务线程池 

　　在上例的基础上改一行创建pool对象的代码为： 

　　//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。 

　　ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor(); 

　　输出结果为： 


      pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　Process finished with exit code 0 


　　对于以上两种连接池，大小都是固定的，当要加入的池的线程(或者任务)超过池最大尺寸时候，则入此线程池需要排队等待。 

　　一旦池中有线程完毕，则排队等待的某个线程会入池执行。 

　　三、可变尺寸的线程池 

　　与上面的类似，只是改动下pool的创建方式： 

　　//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。 


　  ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool(); 
　　pool-1-thread-5正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-4正在执行。。。 
　　pool-1-thread-3正在执行。。。 
　　pool-1-thread-2正在执行。。。 
　　Process finished with exit code 0 


　　四、延迟连接池 

　 


　import java.util.concurrent.Executors; 
　　import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; 
　　import java.util.concurrent.TimeUnit; 
　　/** 
　　* Java线程：线程池- 
　　* 
　　* @author Administrator 2009-11-4 23:30:44 
　　*/ 
　　public class Test { 
　　public static void main(String[] args) { 
　　//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。 
　　ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(2); 
　　//创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口 
　　Thread t1 = new MyThread(); 
　　Thread t2 = new MyThread(); 
　　Thread t3 = new MyThread(); 
　　Thread t4 = new MyThread(); 
　　Thread t5 = new MyThread(); 
　　//将线程放入池中进行执行 
　　pool.execute(t1); 
　　pool.execute(t2); 
　　pool.execute(t3); 
　　//使用延迟执行风格的方法 
　　pool.schedule(t4, 10, TimeUnit.MILLISECONDS); 
　　pool.schedule(t5, 10, TimeUnit.MILLISECONDS); 
　　//关闭线程池 
　　pool.shutdown(); 
　　} 
　　} 
　　class MyThread extends Thread { 
　　@Override 
　　public void run() { 
　　System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。"); 
　　} 
　　} 



　   pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-2正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-2正在执行。。。 
　　Process finished with exit code 0 


　　五、单任务延迟连接池 

　　在四代码基础上，做改动 

　　//创建一个单线程执行程序，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。 

　 


　ScheduledExecutorService pool = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(); 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　Process finished with exit code 0 


　　六、自定义线程池 

　 


　import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; 
　　import java.util.concurrent.BlockingQueue; 
　　import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; 
　　import java.util.concurrent.TimeUnit; 
　　/** 
　　* Java线程：线程池-自定义线程池 
　　* 
　　* @author Administrator 2009-11-4 23:30:44 
　　*/ 
　　public class Test { 
　　public static void main(String[] args) { 
　　//创建等待队列 
　　BlockingQueue bqueue = new ArrayBlockingQueue(20); 
　　//创建一个单线程执行程序，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。 
　　ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2,3,2,TimeUnit.MILLISECONDS,bqueue); 
　　//创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口 
　　Thread t1 = new MyThread(); 
　　Thread t2 = new MyThread(); 
　　Thread t3 = new MyThread(); 
　　Thread t4 = new MyThread(); 
　　Thread t5 = new MyThread(); 
　　Thread t6 = new MyThread(); 
　　Thread t7 = new MyThread(); 
　　//将线程放入池中进行执行 
　　pool.execute(t1); 
　　pool.execute(t2); 
　　pool.execute(t3); 
　　pool.execute(t4); 
　　pool.execute(t5); 
　　pool.execute(t6); 
　　pool.execute(t7); 
　　//关闭线程池 
　　pool.shutdown(); 
　　} 
　　} 
　　class MyThread extends Thread { 
　　@Override 
　　public void run() { 
　　System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。"); 
　　try { 
　　Thread.sleep(100L); 
　　} catch (InterruptedException e) { 
　　e.printStackTrace(); 
　　} 
　　} 
　　} 


  
      pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-2正在执行。。。 
　　pool-1-thread-2正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-2正在执行。。。 
　　pool-1-thread-1正在执行。。。 
　　pool-1-thread-2正在执行。。。 
　　Process finished with exit code 0 


　　创建自定义线程池的构造方法很多，本例中参数的含义如下： 


   　ThreadPoolExecutor 
　　public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, 
　　int maximumPoolSize, 
　　long keepAliveTime, 
　　TimeUnit unit, 
　　BlockingQueue workQueue) 


　　用给定的初始参数和默认的线程工厂及处理程序创建新的 ThreadPoolExecutor。使用 Executors 工厂方法之一比使用此通用构造方法方便得多。 

　　参数： 

　　corePoolSize - 池中所保存的线程数，包括空闲线程。 

　　maximumPoolSize - 池中允许的最大线程数。 

　　keepAliveTime - 当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间。 

　　unit - keepAliveTime 参数的时间单位。 

　　workQueue - 执行前用于保持任务的队列。此队列仅保持由 execute 方法提交的 Runnable 任务。 

　　抛出： 

　　IllegalArgumentException - 如果 corePoolSize 或 keepAliveTime 小于零，或者 maximumPoolSize 小于或等于零，或者 corePoolSize 大于 maximumPoolSize。 

　　NullPointerException - 如果 workQueue 为 null 

　　自定义连接池稍微麻烦些，不过通过创建的ThreadPoolExecutor线程池对象，可以获取到当前线程池的尺寸、正在执行任务的线程数、工作队列等等。 

　　有关Java5线程池的内容到此就没有了，更多的内容还需要研读API来获取。 

参考：

http://www.cnblogs.com/jersey/archive/2011/03/30/2000231.html

http://sunnylocus.iteye.com/blog/223327