Java 线程池ExecutorService详解及实例代码

Java 线程池ExecutorService

1.线程池　

1.1什么情况下使用线程池

1. 单个任务处理的时间比较短.
2. 将需处理的任务的数量大.

1.2使用线程池的好处

1. 减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销.
2. 如果不使用线程池,有可能造成系统创建大量线程而导致消耗系统内存以及”过度切换”;
   

2.ExecutorService和Executors

2.1简介

ExecutorService是一个接口,继承了Executor,

public interface ExecutorService extend Executor{
}

Executor也是一个接口,该接口只包含一个方法:

public interface Executor {
  void execute(Runnable command);
}

Java里面的线程池的顶级接口是Excutor，但是严格意义上来说>>Exector并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具,真正的线程>池接口是ExecutorService.

3.Executors

它是一个静态工厂类,它能生产不同类型的线程池，部分源码如下:

public class Executors {
//newFixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads,nThreads,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
//newCacheThreadPool
 public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L,TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
  }
 //newScheduledThreadPool
  public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
  }
  //newStringooo
}

先看一个具体的例子,用例子来说明它们之间的异同.

package thread;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

/**
 * Created by yang on 16-7-11.
 */
public class Ch09_Executor {
  private static void run(ExecutorService threadPool) {
    for (int i = 1; i < 5; i++) {
      final int taskID=i;
      threadPool.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
          for(int i=1;i<5;i++){
            try{
              Thread.sleep(20);
            }catch (InterruptedException e)
            {
              e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("第"+taskID+"次任务的第"+i+"次执行");
          }
        }
      });
    }
    threadPool.shutdown();

  }

  public static void main(String[] args) {
    //创建可以容纳3个线程的线程池
    ExecutorService fixedThreadPool= Executors.newFixedThreadPool(3);
    //线程池的大小会根据执行的任务动态的分配
    ExecutorService cacheThreadPool=Executors.newCachedThreadPool();
    //创建单个线程的线程池,如果当前线程在执行任务时突然中断,则会创建一个新的线程替换它继续执行.
    ExecutorService singleThreadPool=Executors.newSingleThreadExecutor();
    //效果类似于Timer定时器
    ScheduledExecutorService scheduledThreadPool=Executors.newScheduledThreadPool(3);
    // run(fixedThreadPool); //(1)
    //run(cacheThreadPool); //(2)
    // run(singleThreadPool); //(3)
    // run(scheduledThreadPool); //(4)
  }
}

4. 4种常用的线程池

4.1 CachedThreadPool

CachedThreadPool会创建一个缓存区,将初始化的线程缓存起来,会终止并且从缓存中移除已有6秒未被使用的线程.
如果线程有可用,就使用之前创建好的线程.如果线程没有可用的,就新创建线程.

.重用:

缓存型池子,先看看池中有没有以前建立的线程,如果有,就reuse，如果没有,就新建一个新的线程加入池中,

使用场景:

缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务,因此在一些面向连接的Daemon型SERVER中用地不多.

超时:

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除池.

结束:

放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束,超过TIMEOUT不活动,其会被自动终止.

实例解说:

去掉(2)的注释,运行,得到的运行结果如下:

第1次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第4次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第1次任务的第2次执行
第2次任务的第2次执行
第4次任务的第2次执行
第3次任务的第3次执行
第1次任务的第3次执行
第2次任务的第3次执行
第4次任务的第3次执行
第3次任务的第4次执行
第2次任务的第4次执行
第4次任务的第4次执行
第1次任务的第4次执行

从结果可以看出,4个任务是交替执行的.

4.2FixedThreadPool

在FixedThreadPool中,有一个固定大小的池,

如果当前需要执行的任务超过池大小,那么多出去的任务处于等待状态,直到有空闲下来的线程执行任务。
如果当前需要执行的任务小于池大小,空闲线程不会被销毁.

重用:

fixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程

固定数目

其独特之处在于，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

超时:

和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制

使用场景:

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

源码分析:

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

实例解说:

去掉(1)的注释,运行结果如下:

第1次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第1次任务的第2次执行
第3次任务的第2次执行
第2次任务的第2次执行
第1次任务的第3次执行
第3次任务的第3次执行
第2次任务的第3次执行
第1次任务的第4次执行
第3次任务的第4次执行
第2次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行

创建了一个固定大小的线程池,容量是为3,然后循环执行4个任务,由输出结果可以看出,前3个任务首先执行完,然后空闲下来的线程去执行第4个任务.

4.3SingleThreadExecutor

1. SingleThreadExector得到的是一个单个线程,这个线程会保证你的任务执行完成.
2. 单例线程，任意时间池中只能有一个线程
3. 如果当前线程意外终止,会创建一个新的线程继续执行任务,这和我们直接创建线程不同,也和newFixedThreadPool(1)不同.
4. 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）
   

去掉(3)注释. 看执行结果如下:

第1次任务的第1次执行
第1次任务的第2次执行
第1次任务的第3次执行
第1次任务的第4次执行
第2次任务的第1次执行
第2次任务的第2次执行
第2次任务的第3次执行
第2次任务的第4次执行
第3次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第3次任务的第3次执行
第3次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行

四个任务是顺序执行的.

4.4 ScheduledThreadPool

ScheduledThreadPool是一个固定大小的线程池,与FixedThreadPool类似,执行的任务是定时任务.
去掉(4)的注释得到的结果和FixedThreadPool得到的结果相同,ScheduledThreadPool的主要没有在这里,而是定时任务,看下面这个例子:

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

/**
 * Created by yang on 16-7-11.
 */
public class MyScheduledTask implements Runnable {
  private String tname;
  public MyScheduledTask(String name){
    this.tname=name;
  }
  public void run(){
    System.out.println(tname+"任务时延时2秒执行!");
  }

  public static void main(String[] args) {
    ScheduledExecutorService scheduledPool= Executors.newScheduledThreadPool(2);
    ScheduledExecutorService singSchedulePool=Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
    MyScheduledTask mt1=new MyScheduledTask("mt1");
    MyScheduledTask mt2=new MyScheduledTask("mt2");
    //以scheduledThreadPool启动mt1任务执行
    scheduledPool.schedule(mt1,2,TimeUnit.SECONDS);
    //用singlescheduledthreadPool启动mt2;
    singSchedulePool.schedule(mt2,2000,TimeUnit.MILLISECONDS);
    scheduledPool.shutdown();
    singSchedulePool.shutdown();
  }
}

结果:

mt1任务时延时2秒执行!
mt2任务时延时2秒执行!

在程序运行2秒后，才会有结果显示，说明线程在2秒后执行的.

感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

（编辑：鄂州站长网）

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