Java提供的几种线程池

Posted 2022-05-11 quixotey

线程池，顾名思义，放线程的池子嘛，这个池子可以存放多少线程取决于你自己采用什么样的线程池，你的硬件资源，以及并发线程的数量。JDK提供了下面的四种线程池：

固定线程数的线程池

1. 　最简单的

在Java中创建一个线程池，这很简单，只需要两行代码。

ExecutorService executor = Executor.newFixedTreadPool(6);//固定线程是6
//线程一般设置成processor核心数的倍数，因为我这台机器是6核的，所以设成6。这也是充分利用硬件嘛

//执行线程任务
executor.execute(new Runnable()
@Override
public void run()
     //do nothing 

)
    
executor.shutdown();

Executor是Java并发包中提供的，用来创造不同类型的线程池。

Attention

但是在多人合作或者是一些部署上线的项目里，是不允许去使用这种方法的，因为它是有性能隐患的。

Executors在创建线程池的时候，用的是new LinkedBlockingQueue(),它这个队列本身是无边界的，但是线程是固定数量的。这就意味着，在程序运行的过程中，最多会有N个线程在处于活动状态。每次有新的任务来就会等待，直到有线程处于空闲状态。所有的线程都会处于线程池里里面，直到shutdown（）的执行。

它的问题就在于来者不拒，只要有任务来，你就进队列等着。在入队列和出队列用的并不是同一个lock，在多processor的机器上，是可以做到真正意义上的并行的。拿经典的生产者和消费者来举例子，在同一个时间点，有的在消费，有的在生产。

这种线程池不会销毁线程，不会拒绝任务，固定线程数。所以如果不停的加入任务，会导致很糟糕的内存占用，老年代可能会被占满。

1. 　稍复杂的(可以延时执行，也可以执行带返回值的任务)

public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException 
        TestThread testThread = new TestThread();
        System.out.println(testThread.processors);

        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(6);
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new Callable<String>() 
            @Override
            public String call() throws Exception 
                return Thread.currentThread().getName();
            
        );
        scheduledExecutorService.submit(futureTask);

        //获取返回值
        String result = futureTask.get();
        System.out.println("result :"+result);

        //执行延时任务
        scheduledExecutorService.schedule(new Runnable() 
            @Override
            public void run() 
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": bomb!");
            
        ,3L,TimeUnit.SECONDS);
    

Output:

result :pool-1-thread-1
pool-1-thread-1: bomb!

缓存的线程池

核心池大小为0，线程池最大线程数目为最大整型，这意味着所有的任务一提交就会wait。当线程池中的线程有60s没有执行任务就会被Kill，阻塞队列为SynchronousQueue。SynchronousQueue的take操作需要put操作等待，put操作需要take操作等待，否则会阻塞（线程池的阻塞队列不能存储，所以当目前线程处理忙碌状态时，会开辟新的线程来处理请求**），线程进入wait set。

总结一下这是一个可以无限扩大的线程池；适合处理执行时间比较小的任务；线程空闲时间超过60s就会被Kill，所以长时间处于空闲状态的时候，这种线程池几乎不占用资源，因为它压根没有线程在里面；阻塞队列没有存储空间，只要请求到来，就必须找到一条空闲线程去处理这个请求，找不到则在线程池新开辟一条线程。

如果主线程提交任务的速度远远大于CachedThreadPool的处理速度，则CachedThreadPool会不断地创建新线程来执行任务，这样有可能会导致系统耗尽CPU和内存资源，所以在使用该线程池时，要注意控制并发的任务数。如果是一个不断增长的任务需求，很容易就会到性能瓶颈，它会不停的创建新的线程。

 ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) 
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() 
                @Override
                public void run() 
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                
            );
        
        cachedThreadPool.shutdown();

Output:

pool-1-thread-2
pool-1-thread-6
pool-1-thread-1
pool-1-thread-7
pool-1-thread-8
pool-1-thread-3
pool-1-thread-5
pool-1-thread-9
pool-1-thread-4
pool-1-thread-10

单个线程的线程池

SingleThreadExecutor 是使用单个worker线程的Executor。只有一种情况会有新的线程加入线程池，那就是原有的线程运行时有抛出异常，这时就会有创建的新的线程来替代它的工作。

拿生产者消费者模型来说的话，这就是一个单一消费者的模型。

（ps.一般可以用来做一些日志记录

 public static void main(String[] args) 
        // 永远是一条线程
        ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 10; i++) 
            final int j = i;
            singleThreadPool.execute(new Runnable() 
                @Override
                public void run() 
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + j);
                
            );
        
        singleThreadPool.shutdown();
        
    

Output:

pool-1-thread-1:0
pool-1-thread-1:1
pool-1-thread-1:2
pool-1-thread-1:3
pool-1-thread-1:4
pool-1-thread-1:5
pool-1-thread-1:6
pool-1-thread-1:7
pool-1-thread-1:8
pool-1-thread-1:9