java — 线程池

线程池的作用

      线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
     根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

使用线程池的原因

　　1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务；

　　2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)；

　　Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor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。

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，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在Executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。

1. 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。

package threadpool;

public class MyThread extends Thread
{
	public void run()
	{
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行");
	}
}

　　

package threadpool;

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

public class TestSingleThreadExecutor 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		//创建一个单线程的线程池（可重用固定线程数的线程池）
		ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
		//创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口
		Thread t1 = new MyThread();
		Thread t2 = new MyThread();
		Thread t3 = new MyThread();
		Thread t4 = new MyThread();
		Thread t5 = new MyThread();
		
		//将线程放入线程池中进行执行
		pool.execute(t1);
		pool.execute(t2);
		pool.execute(t3);
		pool.execute(t4);
		pool.execute(t5);
		
		//关闭线程池
		pool.shutdown();
		
	}

}

　　执行结果：

pool-1-thread-1 正在执行
pool-1-thread-1 正在执行
pool-1-thread-1 正在执行
pool-1-thread-1 正在执行
pool-1-thread-1 正在执行

2.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值。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。

package threadpool;

public class MyThread extends Thread
{
	public void run()
	{
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行");
	}
}

　　

package threadpool;

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

public class TestFixedThreadPool 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		//创建一个可重用固定线程数的线程池
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
		
		//创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口
		Thread t1 = new MyThread();
		Thread t2 = new MyThread();
		Thread t3 = new MyThread();
		Thread t4 = new MyThread();
		Thread t5 = new MyThread();
		
		//将线程放入到线程池中执行
		pool.execute(t1);
		pool.execute(t2);
		pool.execute(t3);
		pool.execute(t4);
		pool.execute(t5);
		//关闭线程池
		pool.shutdown();
	}
}

输出结果：

pool-1-thread-1 正在执行
pool-1-thread-2 正在执行
pool-1-thread-1 正在执行
pool-1-thread-1 正在执行
pool-1-thread-2 正在执行

　　

3. 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，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。

　　线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

package threadpool;

public class MyThread extends Thread
{
	public void run()
	{
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行");
	}
}

　　

package threadpool;

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

public class TestCachedThreadPool 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		//创建一个可重用固定线程数的线程池
		ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
		
		//创建实现了Runnable接口的对象
		Thread t1 = new MyThread();
		Thread t2 = new MyThread();
		Thread t3 = new MyThread();
		Thread t4 = new MyThread();
		Thread t5 = new MyThread();
		
		//将线程放到线程池中运行
		pool.execute(t1);
		pool.execute(t2);
		pool.execute(t3);
		pool.execute(t4);
		pool.execute(t5);
		
		//关闭线程池
		pool.shutdown();
	}

}

　　输出结果：

pool-1-thread-2 正在执行
pool-1-thread-4 正在执行
pool-1-thread-3 正在执行
pool-1-thread-1 正在执行
pool-1-thread-5 正在执行

　　

4.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。

package threadpool;

import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class TestScheduledThreadPoolExecutor
{
	public static void main(String[] args)
	{
		ScheduledThreadPoolExecutor exec = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
		exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable()
		{
			public void run()
			{
				System.out.println("+++++++++++++++++");
			}
		},1000, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);
		exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable()
		{
			public void run()
			{
				System.out.println(System.nanoTime());
			}
		}
		, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);

	}
}

运行结果：

+++++++++++++++++
86130549474680
86132549344828
86134549700024
+++++++++++++++++
86136549678605
86138548936977
+++++++++++++++++
86140548891908
86142549532243
86144548832114
+++++++++++++++++
86146549422471

　　

ThreadPoolExecutor详解

　　

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
    .....
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
        BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);
    ...
}

　　ThreadPoolExecutor继承自AbstractExecutorService类，并且提供了四个构造器。　

　　

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, 
		   int maximumPoolSize, 
		   long keepAliveTime, 
		   TimeUnit unit,
		   BlockingQueue<Runnable>workQueue, 
		   ThreadFactory threadFactory, 
		   RejectedExecutionHandler handler);

corePoolSize：核心池的大小，创建线程池之后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中；

maximumPoolSize：线程池最大线程数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；

keepAliveTime：表示线程没有任务执行时多做保持多久时间会终止。只有线程池中的线程数大于corePoolSize的时候，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize，即当线程池中的线程数大于corePoolSize的时候，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，知道线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0。

unit：参数keepAliveTime的时间单位，有七种取值。在其中有7种静态属性：

TimeUnit.DAYS;               //天
TimeUnit.HOURS;             //小时
TimeUnit.MINUTES;           //分钟
TimeUnit.SECONDS;           //秒
TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒
TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙
TimeUnit.NANOSECONDS;       //纳秒

workQueue：一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响，一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：

threadFactory：线程工厂，主要用来创建线程；

handler：表示当拒绝处理任务时的策略，有以下四种取值：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。 
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。 
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务 

　　

---恢复内容结束---