Java 线程池概念原理简单实现

Posted 2021-03-14 李亦华的博客

线程池的思想概述

1. 我们使用线程的时候就去创建一个线程，这样实现起来非常简便，但是就会有一个问题：
   如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结東了，这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。
2. 那么有没有一种办法使得线程可以复用，就是执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务?

Java中可以通过线程池来达到这样的效果。下面们就来详细讲解一下Java的线程池。

线程池概念

线程池其实就是一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程对象的操作，无需因为反复创建线程而消耗过多资源。

由于线程池中有很多操作都是与优化资源相关的，在这里就不多述。我们通过一张图来了解线程池的工作原理

合理利用线程池好处

1. 降低资源消耗。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. 提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
3. 提高线程的可管理性。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）。

线程池的原理

1. 当程序第一次启动的时候创建多个线程保存到一个集合中
2. 当我们想要使用线程的时候就可以从集合中取出来线程使用
3. Thread t = list.remove(index);返回的是被移除的元素（线程只能被一个任务使用）
4. Thread t = linked.removeFirst();返回的是被移除的第一个元素
5. 当我们使用完毕线程需要把线程归还给线程池
6. list. add(t);
7. linked.add Last(t);

线程池的简单实现

说明

1. 线程池：JDK1.5之后提供的java.util.concurrent.Executors：线程池的工厂类，用来生成线程池。
2. Executors类中的静态方法static ExecutorService newFixedThreadPool( int nThreads)：创建一个可重用固定线程数的转程池
3. 参数：int nThreads：创建线程池中包含的线程数量
4. 返回值：ExecutorService接口，返回的是 ExecutorService接口的实现类对象，我们可以使用ExecutorService接口接收（面向接口编程）
5. java.util.concurrent.ExecutorService：线程池接口用来从线程池中获取线程，调用start方法，执行线程任务。
6. submit(Runnable task)：提交一个 Runnable任务用于执行
7. void shutdown()：关闭/销毁线程池

线程池使用步骤

1. 使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法 newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池。
2. 创建一个类，实现Runnable接口重写run方法，设置线程任务。
3. 调用ExecutorService中的方法 submit，传递线程任务(实现类)开启线程，执行run方法。
4. 调用ExecutorService中的方法 shutdown销毁线程池(不建议执行)

Java代码实现

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;

public class DemoThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        // 1.使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法 newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池。
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        // 3.调用ExecutorService中的方法submit，传递线程任务(实现类)开启线程，执行run方法。
        // 线程池会一直开启，使用完了线程，会自动把线程归还给线程池，线程池可以继续使用
        executorService.submit(new Runnable01());
        executorService.submit(new Runnable01());
        executorService.submit(new Runnable01());
        executorService.submit(new Runnable01());

        // 4.调用ExecutorService中的方法 shutdown销毁线程池(不建议执行)
        // executorService.shutdown();
    }
}

控制台输出：
线程名称：pool-1-thread-2
线程名称：pool-1-thread-1
线程名称：pool-1-thread-3
线程名称：pool-1-thread-3