Executors提供的四种线程池

Posted 2021-01-19 yufeng218

Java 5+中的Executor接口定义一个执行线程的工具。它的子类型即线程池接口是ExecutorService。要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，因此在工具类Executors面提供了一些静态工厂方法，生成一些常用的线程池，如下所示： 

- newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制（Interger. MAX_VALUE），线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。 
- newFixedThreadPool：创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。 

- newSingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。 
- newScheduledThreadPool：创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

 

一、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。

这种类型的线程池特点是：

• 工作线程的创建数量几乎没有限制 [其实也有限制的,数目为Interger. MAX_VALUE (即 2^31-1) ], 这样可灵活的往线程池中添加线程。
• 如果长时间没有往线程池中提交任务，即如果工作线程空闲了指定的时间(默认为1分钟)，则该工作线程将自动终止。终止后，如果你又提交了新的任务，则线程池重新创建一个工作线程。
• 在使用CachedThreadPool时，一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线程同时运行，很有会造成系统瘫痪。

 

public class MyCacheThreadPool
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //创建一个线程池, 大小为2^31-1
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            final int index = i;
            cachedThreadPool.execute(new Runnable()
            {
                public void run()
                {
                    String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
                    System.out.println(index + " currentTime=" + currentTime);
                }
            });
        }
    }
}

 

结果如下：

二、newFixedThreadPool

创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。

FixedThreadPool是一个典型且优秀的线程池，它具有线程池提高程序效率和节省创建线程时所耗的开销的优点。但是，在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源。

示例代码如下：

public class MyFixedThreadPool
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //创建一个线程池, 大小为3; 线程数达到最大值后放入队列中; 若空闲则不会释放工作线程
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
       for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            final int index = i;
            fixedThreadPool.execute(new Runnable()
            {
                @Override
                public void run()
                {
                    try
                    {
                        Thread.sleep(3000);
                    }
                    catch (InterruptedException e)
                    {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
                    System.out.println(index + " currentTime=" + currentTime);
                }
            });
        }
    }
}

结果如下：

 因为代码中线程池的最大工作数量设置为3，则把其他多余的线程存放在队列中，同一个时间最多运行的线程数为3.

三、newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，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。如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行。单工作线程最大的特点是可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。

示例代码如下：

public class MySingleThreadPool
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //创建的线程池大小为1, 同一时间只运行一个线程, 按照提交顺序来运行
       ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
       for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            final int index = i;
            singleThreadPool.execute(new Runnable()
            {
                @Override
                public void run()
                {
                    try
                    {
                        Thread.sleep(3000);
                    }
                    catch (InterruptedException e)
                    {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
                    System.out.println(index + " currentTime=" + currentTime);
                }
            });
        }
    }
}

运行结果：

newSingleThreadExecutor 同一个时间只运行一个线程，按照线程的提交顺序执行线程；

四、newScheduleThreadPool

创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，支持定时及周期性任务执行。

延迟3秒执行，延迟执行示例代码如下：

 

public class MyScheduleThreadPool
{
    public static void main(String[] args)
    {
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        Runnable runnable1 = new Runnable()  {
            @Override
            public void run()
            {
                String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
                System.out.println("Runnable-1 currentTime=" + currentTime);
            }
        };
        //延时3秒后执行
      scheduledThreadPool.schedule(runnable1, 3, TimeUnit.SECONDS);

        Runnable runnable2 = new Runnable()  {
            @Override
            public void run()
            {
                String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
                System.out.println("Runnable-2 currentTime=" + currentTime);
            }
        };
        //开始延时1秒后执行, 然后每隔3秒执行一次
      scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(runnable2, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

 结果如下：