Java基础--线程池的应用

最近项目中用到了线程池这方面的技术，简单的总结一下吧!

      合理利用线程池能够带来三个好处。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，如果无限制的创建，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的分配，调优和监控。但是要做到合理的利用线程池，必须对其原理了如指掌。

线程池的分析

流程分析：线程池的主要工作流程如下图：

从上图我们可以看出，当提交一个新任务到线程池时，线程池的处理流程如下：

1. 首先线程池判断基本线程池是否已满？没满，创建一个工作线程来执行任务。满了，则进入下个流程。
2. 其次线程池判断工作队列是否已满？没满，则将新提交的任务存储在工作队列里。满了，则进入下个流程。
3. 最后线程池判断整个线程池是否已满？没满，则创建一个新的工作线程来执行任务，满了，则交给饱和策略来处理这个任务。

Java通过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。
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。

 

(1) 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。示例代码如下：

 package test;
 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 import java.util.concurrent.Executors;
 public class ThreadPoolExecutorTest {
  public static void main(String[] args) {
   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();
    }
    cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
     public void run() {
      System.out.println(index);
     }
    });
   }
  }
 }

 

线程池为无限大，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 test;
 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 import java.util.concurrent.Executors;
 public class ThreadPoolExecutorTest {
  public static void main(String[] args) {
   ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
   for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
     public void run() {
      try {
       System.out.println(index);
       Thread.sleep(2000);
      } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
      }
     }
    });
   }
  }
 }

 
因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

 

(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 test;
 import java.util.concurrent.Executors;
 import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
 import java.util.concurrent.TimeUnit;
 public class ThreadPoolExecutorTest {
  public static void main(String[] args) {
   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
   scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
    public void run() {
     System.out.println("delay 3 seconds");
    }
   }, 3, TimeUnit.SECONDS);
  }
 }

 
表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

 package test;
 import java.util.concurrent.Executors;
 import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
 import java.util.concurrent.TimeUnit;
 public class ThreadPoolExecutorTest {
  public static void main(String[] args) {
   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
   scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
    public void run() {
     System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
    }
   }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
  }
 }

 
表示延迟1秒后每3秒执行一次。

 

(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 test;
 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 import java.util.concurrent.Executors;
 public class ThreadPoolExecutorTest {
  public static void main(String[] args) {
   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
   for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
     public void run() {
      try {
       System.out.println(index);
       Thread.sleep(2000);
      } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
      }
     }
    });
   }
  }
 }