常用线程池介绍

it2025-08-13  5

线程池简介

1.线程池概念: 线程池是首先创建一个线程,它们的集合成为线程池。使用线程池可以很好的提升性能,线程池在启动时即创建大量空闲的线程,程序将一个任务传给线程池,线程池就会启动一条线程来执行这个任务,执行线程完成后,该线程不会死亡,而是返回线程池中成为空闲状态,等待执行下一个任务。 2.线程池的工作机制 2.1在线程池的编程模式下,任务是提交给整个线程池,而不是直接提交给某个线程,线程池在拿到任务后,就在内部寻找是否有空闲的线程,如果有,则将任务交给某个空闲的线程。 2.2一个线程同时只能执行一个任务,但可以同时向一个线程池提交多个任务。 3.使用线程池的原因 多线程运行时间,系统不断的启动和关闭新线程,成本非常高,会过渡消耗系统资源,以及过渡切换线程的危险,从而可能导致系统资源的崩溃。这时,线程池就是最好的选择了。

常见的线程池

1.线程池的返回值ExecutorService简介: ExecutorService是Java提供的用于管理线程池的类。该类的作用:控制线程数量和重用线程。 2.具体的四种线程池实现如下:(返回值都是ExecutorService) 2.1 Executors.newCacheThreadPool():可缓存线程池,先查看池中有没有以前建立的线程,如果有,就直接使用。如果没有,就新建一个线程加入池中,缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务 实例代码:

//线程池为无限大,当执行当前任务时上一个任务已经完成,会复用执行上一个任务的线程,而不用每次新建线程

public class ThreadPoolTest { public static void main(String[] args) { //创建一个可缓存线程池(cache缓存) ExecutorService cacheThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for(int i = 0;i<10;i++){ try { //sleep可明显看到使用的是线程池里面以前的线程,没有创建新的线程 Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } cacheThreadPool.execute(new Runnable(){ @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被执行"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } } 输出结果: pool-1-thread-1正在被执行

2.2 Executors.newFixedThreadPool(int n):创建一个可重用固定个数的线程池,以共享的无界队列方式来运行这些线程。 实例代码:

public class NewFixedThreadPoolTest { public static void main(String[] args) { //创建一个可重用固定个数的连接池 ExecutorService fixedThreadTest = Executors.newFixedThreadPool(3); for(int i = 0;i<10;i++){ fixedThreadTest.execute(new Runnable() { @Override public void run() { //打印正在执行的缓存信息 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被执行"); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } } }

2.3 Executors.newScheduledThreadPool(int n):创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行

public class NewScheduledThreadPoolTest { public static void main(String[] args) { //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 ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); //延迟1秒执行 /*scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { public void run() { System.out.println("延迟1秒执行"); } }, 1, TimeUnit.SECONDS);*/ //延迟1秒后每3秒执行一次 scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("延迟1秒后每3秒执行一次"); } }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); } }

输出结果:

延迟1秒后每3秒执行一次 延迟1秒后每3秒执行一次

2.4 Executors.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。

public class NewSingleThreadExecutorTest { public static void main(String[] args) { //创建一个单线程化的线程池 ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { //结果依次输出,相当于顺序执行各个任务 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被执行,打印的值是:"+index); Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } } }

输出结果: pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:0 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:1 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:2 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:3 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:4 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:5 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:6 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:7 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:8 pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:9

三. 缓冲队列BlockingQueue和自定义线程池ThreadPoolExecutor

缓冲队列BlockingQueue简介:

BlockingQueue是双缓冲队列。BlockingQueue内部使用两条队列,允许两个线程同时向队列一个存储,一个取出操作。在保证并发安全的同时,提高了队列的存取效率。

常用的几种BlockingQueue:

ArrayBlockingQueue(int i):规定大小的BlockingQueue,其构造必须指定大小。其所含的对象是FIFO顺序排序的。

LinkedBlockingQueue()或者(int i):大小不固定的BlockingQueue,若其构造时指定大小,生成的BlockingQueue有大小限制,不指定大小,其大小有Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是FIFO顺序排序的。

PriorityBlockingQueue()或者(int i):类似于LinkedBlockingQueue,但是其所含对象的排序不是FIFO,而是依据对象的自然顺序或者构造函数的Comparator决定。

SynchronizedQueue():特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成。

自定义线程池(ThreadPoolExecutor和BlockingQueue连用):

自定义线程池,可以用ThreadPoolExecutor类创建,它有多个构造方法来创建线程池。

常见的构造函数:ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue)

实例代码:

public class ZiDingYiThreadPoolExecutor { public static class TempThread implements Runnable { @Override public void run() { // 打印正在执行的缓存线程信息 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被执行"); try { // sleep一秒保证3个任务在分别在3个线程上执行 Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { // 创建数组型缓冲等待队列 BlockingQueue<Runnable> bq = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10); // ThreadPoolExecutor:创建自定义线程池,池中保存的线程数为3,允许最大的线程数为6 ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 50, TimeUnit.MILLISECONDS, bq); // 创建3个任务 Runnable t1 = new TempThread(); Runnable t2 = new TempThread(); Runnable t3 = new TempThread(); Runnable t4 = new TempThread(); Runnable t5 = new TempThread(); Runnable t6 = new TempThread(); // 3个任务在分别在3个线程上执行 tpe.execute(t1); tpe.execute(t2); tpe.execute(t3); tpe.execute(t4); tpe.execute(t5); tpe.execute(t6); // 关闭自定义线程池 tpe.shutdown(); } }
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