Java中线程池的基本介绍

小咪咪 2024-03-24 11:24 47阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  线程池
 *   *  前言
     *  1.线程池的创建方式
     *   *  1.1 newCachedThreadPool方式
         *  1.2 newFixedThreadPool
         *  1.3 newScheduledThreadPool
         *  1.4 newSingleExecutor
     *  2. ThreadPoolExecutor的介绍
     *   *  2.1 构造方法的核心参数介绍
         *  2.2 线程池的拒绝策略
     *  3.线程池的工作原理

## 线程池 ##

### 前言 ###

Java中有许多池，字符串常量池、数据库连接池、线程池。对于线程池来说，我们提前将线程创建好放进池子里，当我们要使用时直接从池子中拿，而不是再从系统申请，我们用完之后，就还给池子而不是直接销毁。从池子里拿线程和还线程的过程中，我们都是纯用户态的操作，而不是直接创建或销毁线程涉及到操作系统的内核态。==这样在频繁创建销毁的情况下，就能节省开销并且提高效率。==以下我们将要介绍Java标准库中现有线程池的使用。

### 1.线程池的创建方式 ###

**Executors**是一个工厂类，我们通过它的方法可以创建4种不同风格的线程池，这些方法都是最终通过配置ThreadPoolExecutor类的不同参数实现。Executors本质是对ThreadPoolExecutor类的封装。  
**ExecutorService**表示线程池的一个实例，我们常常用它来接收创建的线程池对象，它的submit方法能够向线程池提交若干个任务。

#### 1.1 newCachedThreadPool方式 ####

该方法是创建一个线程数目动态增长的线程池。如果线程池的长度超过处理需要，就可以灵活回收空闲的线程，如果没有空闲的线程回收，就创建一个新的线程。

**举例使用：**

package threading;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    /**
     * @author zq
     * 四种创建线程池的方式
     */
    public class TD19 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建可缓存（动态增长）的线程池
            ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
            //循环加入任务
            int i = 0;
            while (i<5){
        
                pool.submit(new Runnable() {
        
                    @Override
                    public void run() {
        
                        System.out.println("hello");
                    }
                });
                i++;
            }
    
        }
    }

**执行结果：**  
![在这里插入图片描述][6e04a6ac311a458a802c6e16e4812352.png]

#### 1.2 newFixedThreadPool ####

这种方法是创建一个固定数目的线程池，当任务超过当前线程池的数量时就会一直等待，直到执行。

\*\*举例使用：\*\*创建10大小的线程池，加入五个任务

public static void main(String[] args) {
        
            //创建一个固定数目的线程池
            ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
            //创建任务
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
        
                pool.submit(new Runnable() {
        
                    @Override
                    public void run() {
        
                        System.out.println("hello F");
                    }
                });
            }
        }

**执行结果**  
![在这里插入图片描述][0d6a832867784d41bbb1f3e1a2bffaff.png]

#### 1.3 newScheduledThreadPool ####

该方法是可以创建一个定长，支持定时的任务的线程池

**举例使用：** 我们此时需要用ScheduledExecutorService类型接收我们创建的需要实现定时执行的线程池。

public static void main(String[] args) {
        
            //创建一个固定数量，支持定时任务，周期任务执行的线程池
            //延迟两秒后执行线程池所有任务
            ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(2);
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
        
                Runnable runnable = new Runnable() {
        
                    @Override
                    public void run() {
        
                        System.out.println("hello S");
                    }
                };
                pool.schedule(runnable,2, TimeUnit.SECONDS);
            }
    
        }

#### 1.4 newSingleExecutor ####

该方法创建的是一个单线程的线程池，保证所有任务按顺序执行。

**举例使用**

public static void main(String[] args) {
        
            //创建单线程线程池
            ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
                pool.submit(new Runnable() {
        
                    @Override
                    public void run() {
        
                        System.out.println("hello1" );
                    }
                });
                pool.submit(new Runnable() {
        
                    @Override
                    public void run() {
        
                        System.out.println("hello2");
                    }
                });
    
            }

**执行结果**  
![在这里插入图片描述][0fbc00fdca5742d1a3bc3dc5775b4ca2.png]

### 2. ThreadPoolExecutor的介绍 ###

我们在实际开发中通常通过new ThreadPoolExecutor的对象创建线程池，这种方法可以更灵活的创建线程池。

#### 2.1 构造方法的核心参数介绍 ####

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

1.  corePoolSize：线程池中的核心线程数，即使空闲也不会死亡。
2.  maximumPoolSize：最大线程数，线程池可容纳的最大数量。
3.  keepAliveTime：闲置超时时间，当活跃线程数大于核心线程数时，超过该时间将会回收非核心的线程。
4.  unit：存活时间的单位。
5.  workQueue：存放任务的阻塞队列，我们可以手动指定一个队列。
6.  handler：超过线程范围和队列容量的线程的任务处理程序==（拒绝策略）==。
7.  threadFactory：工厂模式，创建线程多的辅助类。

#### 2.2 线程池的拒绝策略 ####

在核心参数中我们可以指定一种线程的拒绝策略。在多线程中我们主要有四种拒绝策略：

**如图所示**  
![在这里插入图片描述][a94e26e9d0734ae3a73526bfdb625206.png]

1.  第一种AbortPolicy（），满了直接抛异常。
2.  第二种CallerRunsPolicy（），添加的线程自行负责执行这个任务。（在主线程中运行，不进入线程池）
3.  第三种DiscardOldestPolicy（），丢弃最老的任务的未处理任务，然后加入新增的任务在等待队列。
4.  第四种DiscardPolicy（），丢弃最新的任务，就是丢弃这个新增的任务，不抛异常。

### 3.线程池的工作原理 ###

我们用流程图来描述线程池的工作原理，如图所示：  
![在这里插入图片描述][a7a9ec3f6e7843c0968cc1f3a01d5cc5.png]

[6e04a6ac311a458a802c6e16e4812352.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/d5f78d9345f3451c9d6bf128b6e7302b.png
[0d6a832867784d41bbb1f3e1a2bffaff.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/a8adb1ccee054c3681190ebe90a12c63.png
[0fbc00fdca5742d1a3bc3dc5775b4ca2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/70d29641398541ea8f84111f7b210ed1.png
[a94e26e9d0734ae3a73526bfdb625206.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/396e01851c67472cb1cb803ecb213bcf.png
[a7a9ec3f6e7843c0968cc1f3a01d5cc5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/acc866f5a4314cd4b7425754d18a423c.png