JAVA线程池应用的DEMO

Posted 2020-09-05

在做很多高并发应用的时候，单线程的瓶颈已经满足不了我们的需求，此时使用多线程来提高处理速度已经是比较常规的方案了。在使用多线程的时候，我们可以使用线程池来管理我们的线程，至于使用线程池的优点就不多说了。

Java线程池说起来也简单，简单说下继承关系： 
ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService implements ExecutorService extends Executor

还有一个支持延时执行线程和可以重复执行线程的实现类： 
ScheduledThreadPoolExecutor extends ThreadPoolExecutor implements ScheduledExecutorService

大家把这些类中的相关方法弄清楚，使用线程池就不在话下了。其实弄清楚里面各个方法的功能也就够了。 
最重要的还是在实践中总结经验，企业需要的是能实际解决问题的人。

下面是我写的一个例子，包括3个Java文件，分别是： 
ExecutorServiceFactory.java 
ExecutorProcessPool.java 
ExecutorTest.java

 

1、ExecutorServiceFactory

package test;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;


/**
 * 线程池构造工厂
 *
 * @author allan
 * @date   2017年3月20日
 */
public class ExecutorServiceFactory {
    private static ExecutorServiceFactory executorFactory = new ExecutorServiceFactory();
    /**
     * 定时任务线程池
     */
    private ExecutorService executors;

    private ExecutorServiceFactory() {
    }

    /**
     * 获取ExecutorServiceFactory
     * 
     * @return
     */
    public static ExecutorServiceFactory getInstance() {
        return executorFactory;
    }

    /**
     * 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。
     * 
     * @return
     */
    public ExecutorService createScheduledThreadPool() {
        // CPU个数
        int availableProcessors = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        // 创建
        executors = Executors.newScheduledThreadPool(availableProcessors * 10, getThreadFactory());
        return executors;
    }

    /**
     * 创建一个使用单个 worker 线程的
     * Executor，以无界队列方式来运行该线程。（注意，如果因为在关闭前的执行期间出现失败而终止了此单个线程，
     * 那么如果需要，一个新线程将代替它执行后续的任务）。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。与其他等效的
     * newFixedThreadPool(1) 不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。
     * 
     * @return
     */
    public ExecutorService createSingleThreadExecutor() {
        // 创建
        executors = Executors.newSingleThreadExecutor(getThreadFactory());
        return executors;
    }

    /**
     * 创建一个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。对于执行很多短期异步任务的程序而言，这些线程池通常可提高程序性能。调用
     * execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60
     * 秒钟未被使用的线程。因此，长时间保持空闲的线程池不会使用任何资源。注意，可以使用 ThreadPoolExecutor
     * 构造方法创建具有类似属性但细节不同（例如超时参数）的线程池。
     * 
     * @return
     */
    public ExecutorService createCachedThreadPool() {
        // 创建
        executors = Executors.newCachedThreadPool(getThreadFactory());
        return executors;
    }

    /**
     * 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。在任意点，在大多数 nThreads
     * 线程会处于处理任务的活动状态。如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务
     * ，则在有可用线程之前，附加任务将在队列中等待。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止
     * ，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。在某个线程被显式地关闭之前，池中的线程将一直存在。
     * 
     * @return
     */
    public ExecutorService createFixedThreadPool(int count) {
        // 创建
        executors = Executors.newFixedThreadPool(count, getThreadFactory());
        return executors;
    }


    /**
     * 获取线程池工厂
     * 
     * @return
     */
    private ThreadFactory getThreadFactory() {
        return new ThreadFactory() {
            AtomicInteger sn = new AtomicInteger();
            public Thread newThread(Runnable r) {
                SecurityManager s = System.getSecurityManager();
                ThreadGroup group = (s != null) ? s.getThreadGroup() : Thread.currentThread().getThreadGroup();
                Thread t = new Thread(group, r);
                t.setName("任务线程 - " + sn.incrementAndGet());
                return t;
            }
        };
    }
}

 

2、ExecutorProcessPool

package test;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * 线程处理类
 *
 * @author allan
 * @date   2017年3月20日
 */
public class ExecutorProcessPool {

    private ExecutorService executor;
    private static ExecutorProcessPool pool = new ExecutorProcessPool();
    private final int threadMax = 10;

    private ExecutorProcessPool() {
        System.out.println("threadMax>>>>>>>" + threadMax);
        executor = ExecutorServiceFactory.getInstance().createFixedThreadPool(threadMax);
    }

    public static ExecutorProcessPool getInstance() {
        return pool;
    }

    /**
     * 关闭线程池，这里要说明的是：调用关闭线程池方法后，线程池会执行完队列中的所有任务才退出
     * 
     * @author allan
     * @date   2017年3月20日
     */
    public void shutdown(){
        executor.shutdown();
    }

    /**
     * 提交任务到线程池，可以接收线程返回值
     * 
     * @param task
     * @return
     * @author allan
     * @date   2017年3月20日
     */
    public Future<?> submit(Runnable task) {
        return executor.submit(task);
    }

    /**
     * 提交任务到线程池，可以接收线程返回值
     * 
     * @param task
     * @return
     * @author allan
     * @date   2017年3月20日
     */
    public Future<?> submit(Callable<?> task) {
        return executor.submit(task);
    }

    /**
     * 直接提交任务到线程池，无返回值
     * 
     * @param task
     * @author allan
     * @date   2017年3月20日
     */
    public void execute(Runnable task){
        executor.execute(task);
    }

}

3、ExecutorTest

package test;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 测试类
 *
 * @author allan
 * @date   2017年3月20日
 */
public class ExecutorTest {

    public static void main(String[] args) {

        ExecutorProcessPool pool = ExecutorProcessPool.getInstance();

        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            Future<?> future = pool.submit(new ExcuteTask1(i+""));
//          try {
//              如果接收线程返回值，future.get() 会阻塞，如果这样写就是一个线程一个线程执行。所以非特殊情况不建议使用接收返回值的。
//              System.out.println(future.get());   
//          } catch (Exception e) {
//              e.printStackTrace();
//          }
        }

        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            pool.execute(new ExcuteTask2(i+""));
        }

        //关闭线程池，如果是需要长期运行的线程池，不用调用该方法。
        //监听程序退出的时候最好执行一下。
        pool.shutdown();
    }

    /**
     * 执行任务1，实现Callable方式
     *
     * @author allan
     * @date   2017年3月20日
     */
    static class ExcuteTask1 implements Callable<String> {
        private String taskName;

        public ExcuteTask1(String taskName) {
            this.taskName = taskName;
        }

        @Override
        public String call() throws Exception {
            try {
//              Java 6/7最佳的休眠方法为TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
//              最好不要用 Thread.sleep(100);
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep((int)(Math.random() * 1000));// 1000毫秒以内的随机数，模拟业务逻辑处理
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("-------------这里执行业务逻辑，Callable TaskName = " + taskName + "-------------");
            return ">>>>>>>>>>>>>线程返回值，Callable TaskName = " + taskName + "<<<<<<<<<<<<<<";
        }
    }

    /**
     * 执行任务2，实现Runable方式
     *
     * @author allan
     * @date   2017年3月20日
     */
    static class ExcuteTask2 implements Runnable {
        private String taskName;

        public ExcuteTask2(String taskName) {
            this.taskName = taskName;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep((int)(Math.random() * 1000));// 1000毫秒以内的随机数，模拟业务逻辑处理
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("-------------这里执行业务逻辑，Runnable TaskName = " + taskName + "-------------");
        }

    }
}

原文：http://blog.csdn.net/catoop/article/details/50180949

另外推荐一篇：ExecutorService中submit和execute的区别