Java 四种内置线程池

引言

我们之前使用线程的时候都是使用 new Thread 来进行线程的创建，但是这样会有一些问题

• 每次 new Thread 新建对象性能差

• 线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机

• 缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。

相比 new Thread，Java 提供的四种线程池的好处在于：

• 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。

• 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。

• 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

ExecutorService 线程池接口

Java 通过 Executors 提供四种线程池，分别为：

• newCachedThreadPool：创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

• newFixedThreadPool：创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

• newScheduledThreadPool：创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

• newSingleThreadExecutor：创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

newCachedThreadPool

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    try {
        Thread.sleep(index * 1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    cachedThreadPool.execute(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            System.out.println(index);
        }
    });
}

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。

newFixedThreadPool

创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    fixedThreadPool.execute(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(index);
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
}

因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。

newScheduledThreadPool

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("delay 3 seconds");
    }
}, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延迟3秒执行。
定期执行示例代码如下

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Overridepublic void run() {System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");}}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延迟1秒后每3秒执行一次。
ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更强大

newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(index);
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
}