Java多线程-----线程池详解

Posted 2021-02-01 fengfuwanliu

   1. 线程池的实现原理

      提交一个任务到线程池中，线程池的处理流程如下：

• 判断线程池里的核心线程是否都在执行任务，如果不是（核心线程空闲或者还有核心线程没有被创建）则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程都在执行任务，则进入下个流程
• 线程池判断工作队列是否已满，如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程
• 判断线程池里的线程是否都处于工作状态，如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务

   2. 线程池的优点

• 线程是稀缺资源，使用线程池可以减少创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以重复使用
• 可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线程的数量，防止因为消耗过多内存导致服务器崩溃

   3. 线程的创建及使用

3.1 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：

• 缓存型池子，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就reuse，如果没有，就建立一个新的线程加入池中
•        缓存型池子，通常用于执行一些生存周期很短的异步型任务；因此一些面向连接的daemon型server中用得不多
•        能reuse的线程，必须是timeout IDLE内的池中线程，缺省timeout是60s,超过这个IDLE时长，线程实例将被终止及移出池
•        注意，放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束，超过TIMEOUT不活动，其会自动被终止

package com.thread.threadpool;

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

/**
 * 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
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public class CachedThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int index = i;
            executorService.execute(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "当前运行到:" + index);
                    try {
                        Thread.sleep(3000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

3.2 newFixedThreadPool()

    创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待

这种类型的线程池特点是：

•       newFixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程
•       其独特之处:任意时间点，最多只能有固定数目的活动线程存在，此时如果有新的线程要建立，只能放在另外的队列中等待，直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子
•       和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制，所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程，多用于服务器       
•       从方法的源代码看，cache池和fixed 池调用的是同一个底层池，只不过参数不同:fixed池线程数固定，并且是0秒IDLE（无IDLE）cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力），60秒IDLE  

package com.thread.threadpool;

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

/**
 * 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public class FixedThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int index = i;
            executorService.execute(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "当前运行到:" + index);
                    try {
                        Thread.sleep(3000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

3.3 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

这种类型的线程池特点是：

• 单例线程，任意时间池中只能有一个线程
• 用的是和cache池和fixed池相同的底层池，但线程数目是1-1,0秒IDLE（无IDLE）

package com.thread.threadpool;

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

/**
 * 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
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public class SingleThreadExecutor {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int index = i;
            executorService.execute(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "当前运行到:" + index);
                    try {
                        Thread.sleep(3000);
                    } catch (Exception ex) {
                        ex.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

3.4 newScheduledThreadPool()

   创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行

这种类型的线程池特点是：

• 调度型线程池
• 这个池子里的线程可以按schedule依次delay执行，或周期执行

package com.thread.threadpool;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public class ScheduledThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        scheduledExecutorService.schedule(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("延迟3秒执行");
            }
        }, 3, TimeUnit.SECONDS);

        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("延迟3秒后每1秒执行一次");

            }
        }, 3, 1, TimeUnit.SECONDS);
    }
}