Java多线程系列——线程池简介

Posted 2020-10-12

什么是线程池？

为了避免系统频繁地创建和销毁线程，我们可以让创建的线程进行复用。
用线程时从线程池中获取，用完以后不销毁线程，而是归还给线程池。

JDK 对线程池的支持

为了更好的控制多线程，JDK 提供了一套线程池框架，结构如下图所示

它们都在 java.util.concurrent 包中。

• Executor 用来执行任务，它提供了 execute() 方法来执行 Runnable 任务；
• ThreadPoolExecutor 表示一个线程池；
• Executors 它是一个静态工厂工厂类，通过它可以取得一个拥有特定功能的线程池；

不同特性的线程池

1. newFixedThreadPool()：返回固定数量的线程池。线程池中的数量始终不变。当有新任务提交时，线程池中若有空闲线程，则立即执行。若没有则放入任务队列中，等待有空闲线程时，处理任务队列中的任务。
2. newSingleThreadPool()：返回只有一个线程的线程池。若有多余一个任务被提交，则放入任务队列中，等待有空闲线程时，按先入先出的顺序执行队列中的任务。
3. newCachedThreadPool()：返回一个可根据实际情况调整线程数量的线程池。这个方法创建出来的线程池可以被无限扩展，并且当需求降低时会自动收缩。
4. newSingleThreadScheduledExecutor()：返回一个 ScheduledExecutorService 对象，线程池大小为 1。ScheduledExecutorService 接口在 ExecutorService 接口之上扩展了在给定时间执行某任务的功能，在某个固定时间延迟之后，或周期性执行某个任务。
5. newScheduledThreadPool()：返回一个 ScheduledExecutorService 对象，并可指定线程数量。
6. ScheduledExecutorService 并不一定会立即安排执行任务，而是起到了计划任务的作用。
它主要有一下三个方法：
1. schedule()：会在给定的时间，对任务进行一次调度
2. scheduleAtFixedRate()：创建并执行一个在给定初始延迟后首次启用的定期操作，后续操作具有给定的周期
3. scheduleWithFixedDelay()：创建并执行一个在给定初始延迟后首次启用的定期操作，随后，在每一次执行终止和下一次执行开始之间都存在给定的延迟

示例

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * Created by zhengbin on 2017/10/24
 */
public class ExecutorServiceTest {
    private static class Task implements Runnable {
    public void run() {
            System.out.println(System.currentTimeMillis() + "：Thread ID：" + Thread.currentThread().getId());
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Task t = new Task();
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10;i++) {
            executorService.execute(t);
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

运行结果

1509258535474：Thread ID：11
1509258535474：Thread ID：12
1509258535475：Thread ID：14
1509258535475：Thread ID：15
1509258535475：Thread ID：13
1509258536475：Thread ID：15
1509258536475：Thread ID：11
1509258536475：Thread ID：12
1509258536475：Thread ID：14
1509258536475：Thread ID：13

结果说明

主线程创建了一个固定大小的线程池，线程池的容量是 5。

运行结果输出了运行的时间戳，可以看到，前 5 个任务执行的时间戳与后 5 个任务的时间戳相差了 1000 毫秒。

这说明在这 10 个任务中，是分成 2 批次执行的。这也完全符合一个只有 5 个线程的线程池的行为。

当把线程池改为 newCachedThreadPool() 时，就会将 10 个任务同时执行。