五种线程池的分类和作用

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1、newCachedThreadPool

1.1.作用：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，并在需要时使用提供的 ThreadFactory 创建新线程。

1.2.特征： 
（1）线程池中数量没有固定，可达到最大值（Interger. MAX_VALUE） 
（2）线程池中的线程可进行缓存重复利用和回收（回收默认时间为1分钟） 
（3）当线程池中，没有可用线程，会重新创建一个线程

1.3.创建方式：

ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

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。

使用方式：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            pool.execute(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
            });
        }
    }
}

输出结果如下：

pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-1    开始发车啦....

从输出的结果我们可以看出，一直只有一个线程在运行。

2、newFixedThreadPool

2.1.作用：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。

2.2.特征： 
（1）线程池中的线程处于一定的量，可以很好的控制线程的并发量 
（2）线程可以重复被使用，在显示关闭之前，都将一直存在 
（3）超出一定量的线程被提交时候需在队列中等待

2.3.创建方式： 
（1）Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)；//nThreads为线程的数量 
（2）Executors.newFixedThreadPool(int nThreads，ThreadFactory threadFactory)；//nThreads为线程的数量，threadFactory创建线程的工厂方式

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);

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大小。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。

使用方式：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            pool.execute(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
            });
        }
    }
}

输出结果如下：

pool-1-thread-1    开始发车啦....
pool-1-thread-4    开始发车啦....
pool-1-thread-3    开始发车啦....
pool-1-thread-2    开始发车啦....
pool-1-thread-6    开始发车啦....
pool-1-thread-7    开始发车啦....
pool-1-thread-5    开始发车啦....
pool-1-thread-8    开始发车啦....
pool-1-thread-9    开始发车啦....
pool-1-thread-10 开始发车啦....　

3、newSingleThreadExecutor

3.1.作用：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。

3.2.特征： 
（1）线程池中最多执行1个线程，之后提交的线程活动将会排在队列中以此执行

3.3.创建方式： 
（1）Executors.newSingleThreadExecutor() ； 
（2）Executors.newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory)；// threadFactory创建线程的工厂方式

创建方式：

ExecutorService pool = Executors.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的线程，当任务数增加时，此线程池又添加新线程来处理任务。

使用方式如上2所示。

4、newScheduleThreadPool

4.1.作用： 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。

4.2.特征： 
（1）线程池中具有指定数量的线程，即便是空线程也将保留 
（2）可定时或者延迟执行线程活动

4.3.创建方式： 
（1）Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)；// corePoolSize线程的个数 
（2）newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory)；// corePoolSize线程的个数，threadFactory创建线程的工厂

创建方式：

ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(10);

此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

使用方式：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            pool.schedule(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
            }, 10, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
}

上面演示的是延迟10秒执行任务,如果想要执行周期性的任务可以用下面的方式，每秒执行一次

//pool.scheduleWithFixedDelay也可以
pool.scheduleAtFixedRate(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	开始发车啦....");
}, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);

5、newSingleThreadScheduledExecutor

作用： 创建一个单线程执行程序，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

特征： 
（1）线程池中最多执行1个线程，之后提交的线程活动将会排在队列中以此执行 
（2）可定时或者延迟执行线程活动

创建方式： 
（1）Executors.newSingleThreadScheduledExecutor() ； 
（2）Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory) ；//threadFactory创建线程的工厂

6.五种线程池的使用场景

• newSingleThreadExecutor：一个单线程的线程池，可以用于需要保证顺序执行的场景，并且只有一个线程在执行。

• newFixedThreadPool：一个固定大小的线程池，可以用于已知并发压力的情况下，对线程数做限制。

• newCachedThreadPool：一个可以无限扩大的线程池，比较适合处理执行时间比较小的任务。

• newScheduledThreadPool：可以延时启动，定时启动的线程池，适用于需要多个后台线程执行周期任务的场景。

• newWorkStealingPool：一个拥有多个任务队列的线程池，可以减少连接数，创建当前可用cpu数量的线程来并行执行。

7.线程池任务执行流程

1. 当线程池小于corePoolSize时，新提交任务将创建一个新线程执行任务，即使此时线程池中存在空闲线程。
2. 当线程池达到corePoolSize时，新提交任务将被放入workQueue中，等待线程池中任务调度执行
3. 当workQueue已满，且maximumPoolSize>corePoolSize时，新提交任务会创建新线程执行任务
4. 当提交任务数超过maximumPoolSize时，新提交任务由RejectedExecutionHandler处理
5. 当线程池中超过corePoolSize线程，空闲时间达到keepAliveTime时，关闭空闲线程
6. 当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时，线程池中corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭

参考资料：https://blog.csdn.net/admin1973/article/details/80451498