线程池Executors.newFixedThreadPool

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了线程池Executors.newFixedThreadPool相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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。 


线程池的概念:

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。 

(举个简单的例子,线程池就相当于一个水池又或者是一个笔筒,里面放着很多的笔,当有线程任务的时候,就从笔筒去除,用完之后就再次放入进去。)

个人理解:

1、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。 

2、Java5的线程池分好多种:具体的可以分为两类,固定尺寸的线程池、可变尺寸连接池。 

3、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,newFixedThreadPool:

[java] view
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  1. package app.executors;  

  2.   

  3. import java.util.concurrent.Executors;  

  4. import java.util.concurrent.ExecutorService;  

  5.   

  6. /** 

  7.  * Java线程:线程池 

  8.  *  

  9.  * @author 冯小卫 

  10.  */  

  11. public class Test {  

  12.     public static void main(String[] args) {  

  13.         // 创建一个可重用固定线程数的线程池  

  14.         ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);  

  15.         // 创建线程  

  16.         Thread t1 = new MyThread();  

  17.         Thread t2 = new MyThread();  

  18.         Thread t3 = new MyThread();  

  19.         Thread t4 = new MyThread();  

  20.         Thread t5 = new MyThread();  

  21.         // 将线程放入池中进行执行  

  22.         pool.execute(t1);  

  23.         pool.execute(t2);  

  24.         pool.execute(t3);  

  25.         pool.execute(t4);  

  26.         pool.execute(t5);  

  27.         // 关闭线程池  

  28.         pool.shutdown();  

  29.     }  

  30. }  

  31.   

  32. class MyThread extends Thread {  

  33.     @Override  

  34.     public void run() {  

  35.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");  

  36.     }  

  37. }  


输出结果:

[html] view
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  1. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  2. pool-1-thread-3正在执行。。。  

  3. pool-1-thread-4正在执行。。。  

  4. pool-1-thread-2正在执行。。。  

  5. pool-1-thread-5正在执行。。。  


改变ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5)中的参数:ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2),输出结果是:

[html] view
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  1. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  2. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  3. pool-1-thread-2正在执行。。。  

  4. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  5. pool-1-thread-2正在执行。。。  


从以上结果可以看出,newFixedThreadPool的参数指定了可以运行的线程的最大数目,超过这个数目的线程加进去以后,不会运行。其次,加入线程池的线程属于托管状态,线程的运行不受加入顺序的影响。

 

二、单任务线程池,newSingleThreadExecutor:

仅仅是把上述代码中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改为ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

输出结果:

[html] view
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  1. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  2. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  3. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  4. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  5. pool-1-thread-1正在执行。。。  

可以看出,每次调用execute方法,其实最后都是调用了thread-1的run方法。

 

三、可变尺寸的线程池,newCachedThreadPool:

与上面的类似,只是改动下pool的创建方式:ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();


输出:

[html] view
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  1. pool-1-thread-1正在执行。。。  

  2. pool-1-thread-2正在执行。。。  

  3. pool-1-thread-4正在执行。。。  

  4. pool-1-thread-3正在执行。。。  

  5. pool-1-thread-5正在执行。。。  


这种方式的特点是: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。

四、延迟连接池,newScheduledThreadPool:

[java] view
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  1. package app.executors;  

  2.   

  3. import java.util.concurrent.Executors;  

  4. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  

  5. import java.util.concurrent.TimeUnit;  

  6.   

  7. /** 

  8.  * Java线程:线程池 

  9.  *  

  10.  * @author 冯小卫 

  11.  */  

  12. public class Test {  

  13.     public static void main(String[] args) {  

  14.         // 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。  

  15.         ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(2);  

  16.         // 创建实现了Runnable接口对象,Thread对象当然也实现了Runnable接口  

  17.         Thread t1 = new MyThread();  

  18.         Thread t2 = new MyThread();  

  19.         Thread t3 = new MyThread();  

  20.         // 将线程放入池中进行执行  

  21.         pool.execute(t1);  

  22.         // 使用延迟执行风格的方法  

  23.         pool.schedule(t2, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);  

  24.         pool.schedule(t3, 10, TimeUnit.MILLISECONDS);  

  25.   

  26.         // 关闭线程池  

  27.         pool.shutdown();  

  28.     }  

  29. }  

  30.   

  31. class MyThread extends Thread {  

  32.     @Override  

  33.     public void run() {  

  34.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");  

  35.     }  

  36. }  


读者可以尝试改变Executors.newScheduledThreadPool(2)的参数来得到更多的体验,当然,让

[java] view
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  1. @Override  

  2. public void run() {  

  3.     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");  

  4. }  


1、ExecutorService:


是一个接口,继承了Executor:

public interface ExecutorService extends Executor {
}

2、Executor:

而Executor亦是一个接口,该接口只包含了一个方法:

void execute(Runnable command);

3、Executors:

该类是一个辅助类,此包中所定义的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 类的工厂和实用方法。

此类支持以下各种方法:

• 创建并返回设置有常用配置字符串的 ExecutorService 的方法。
• 创建并返回设置有常用配置字符串的 ScheduledExecutorService 的方法。
• 创建并返回“包装的”ExecutorService 方法,它通过使特定于实现的方法不可访问来禁用重新配置。
• 创建并返回 ThreadFactory 的方法,它可将新创建的线程设置为已知的状态。
• 创建并返回非闭包形式的 Callable 的方法,这样可将其用于需要 Callable 的执行方法中。

4、创建ExecutorService的方法:

newFixedThreadPool()

创建一个可重用固定线程数的线程池,以共享的无界队列方式来运行这些线程。

5、ExecutorService的方法:

shutdown

void shutdown()
  • 启动一次顺序关闭,执行以前提交的任务,但不接受新任务。如果已经关闭,则调用没有其他作用。 




    • 抛出:

    • SecurityException - 如果安全管理器存在并且关闭,此 ExecutorService 可能操作某些不允许调用者修改的线程(因为它没有保持 RuntimePermission("modifyThread")),或者安全管理器的 checkAccess 方法拒绝访问。

启动一次顺序关闭,执行以前提交的任务,但不接受新任务。如果已经关闭,则调用没有其他作用。

awaitTermination

boolean awaitTermination(long timeout,                         TimeUnit unit)
                         throws InterruptedException
  • 请求关闭、发生超时或者当前线程中断,无论哪一个首先发生之后,都将导致阻塞,直到所有任务完成执行。 




    • 参数:

    • timeout - 最长等待时间

    • unit - timeout 参数的时间单位

    • 返回:

    • 如果此执行程序终止,则返回 true;如果终止前超时期满,则返回 false

    • 抛出:

    • InterruptedException - 如果等待时发生中断

请求关闭、发生超时或者当前线程中断,无论哪一个首先发生之后,都将导致阻塞,直到所有任务完成执行。既是等待所有子线程执行结束。

execute

void execute(Runnable command)
  • 在未来某个时间执行给定的命令。该命令可能在新的线程、已入池的线程或者正调用的线程中执行,这由 Executor实现决定。 



    • 参数:

    • command - 可运行的任务

    • 抛出:

    • RejectedExecutionException - 如果不能接受执行此任务。

    • NullPointerException - 如果命令为 null

在未来某个时间执行给定的命令。该命令可能在新的线程、已入池的线程或者正调用的线程中执行,这由 Executor 实现决定。

submit

Future<?> submit(Runnable task)
  • 提交一个 Runnable 任务用于执行,并返回一个表示该任务的 Future。该 Future 的 get 方法在成功 完成时将会返回null。 




    • 参数:

    • task - 要提交的任务

    • 返回:

    • 表示任务等待完成的 Future

    • 抛出:

    • RejectedExecutionException - 如果任务无法安排执行

    • NullPointerException - 如果该任务为 null

提交一个 Runnable 任务用于执行,并返回一个表示该任务的 Future。该 Future 的 get 方法在成功 完成时将会返回 null。

6、下面是相关的使用例子:

public class ExecutorServiceTest {    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {        // 创建一个固定大小的线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("创建线程" + i);
            Runnable run = new Runnable() {                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("启动线程");
                }
            };            // 在未来某个时间执行给定的命令
            service.execute(run);
        }        // 关闭启动线程
        service.shutdown();        // 等待子线程结束,再继续执行下面的代码
        service.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.DAYS);
        System.out.println("all thread complete");
    }
}

可以发现线程被循环创建,但是启动线程却不是连续的,而是由ExecutorService决定的。


以上是关于线程池Executors.newFixedThreadPool的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

自己实现一个简单的线程池

什么叫线程池?线程池如何使用?

多线程(六):线程池

多线程(六):线程池

十五、线程池(六)自动创建线程池的弊端

java 如何获得线程池中正在执行的线程数?