Java使用线程池

线程池类位于 java.util.concurrent 包

1. 简介

   ​ Java虽然支持多线程，启动一个新的线程非常简单。但是频繁创建销毁线程需要消耗大量的系统资源（线程资源、栈空间等），更好的做法是使用【线程池】。

   

2. Java标准库提供ExecutorService接口表示线程池，它的典型用法如下：

   • submit(Runnable runnable)接收实现 Runnable 接口的对象。

   // 创建固定大小的线程池:
   ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
   // 提交任务:
   executor.submit(task1);
   executor.submit(task2);
   executor.submit(task3);
   executor.submit(task4);
   executor.submit(task5);
   

3. 常见的 ExecutorService 接口实现类：

   • FixedThreadPool：线程数固定的线程池。
   • CacheThreadPool：线程数根据任务动态调整线程池，无上限。
   • SingleThreadExecutor：仅单线程执行的线程池。
   • ScheduleThreadPool：定时任务、循环执行。

   （创建这些线程池的方法都被封装到Executors这个类中）

   ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(4);
   

4. 3种线程池关闭方式：

   • .shutdown()：等待正在执行的任务先完成，然后再关闭。
   • .shutdownNow()：立刻停止正在执行的任务（强制关闭）。
   • .awaitTermination()：等待指定的时间后让线程池关闭。

5. 【必要性说明】：线程池最后需要手动关闭。

   import java.util.concurrent.*;
   
   public class Main {
       public static void main(String[] args) {
           ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(4);
           for (int i = 0; i < 6; i++) {
               es.submit(new Task());
           }
           // 关闭线程池：
           es.shutdown();
       }
   }
   
   class Task implements Runnable {
       @Override
       public void run() {
           System.out.println("a");
       }
   }
   

6. 创建动态线程池

   • 原理：基于 CacheThreadPool 底层源码，创建存在 min 与 max 的线程池。

     • 线程数量：0 ~ 无限大。
     • 每个线程的最长存活时间：60秒。
     • 工作队列为：SynchronousQueue<Runnable>。

     

     // 创建指定 min 与 max 的线程池
     int min = 4;
     int max = 10;
     ExecutorService es = new ThreadPoolExecutor(min, max,60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>());
     

7. 【小总结】

   • 线程池的使用使得不再需要通过以往的.start()方式启动线程，而是直接将线程置于线程池中即可。
   • CacheThreadPool有存活时间，FixedThreadPool与SingleThreadExecutor没有存活时间（超时时间）。

8. ScheduleThreadPool【定时任务】

   • 简介：特殊的线程池，定时任务、可以反复执行。

   • 执行类型：

     • FixedRate：任务总是以固定的时间触发，而不管任务执行时间多长。
     • FixedDelay：上一次任务执行完毕后等待固定的时间间隔，再执行下一次任务。

     

   ScheduledExecutorService s=Executors.newScheduledThreadPool(4);
   

   // 1秒后执行任务，而且只执行一次。
   ses.schedule(new Task("one-time")， 1， TimeUnit.SECONDS);
   

   // FixedRate，10秒后开始执行定时任务，每3秒执行。
   ses.scheduleWithFixedRate(new Task(),10,3, TimeUnit.SECONDS);
   
   // FixedDelay，10秒后开始执行定时任务，每3秒执行。
   ses.scheduleWithFixedDelay(new Task(),10,3, TimeUnit.SECONDS);
   

   // lambda表达式
   ses.schedule(()->{
     
       System.out.PrintLn("hello");
     
   }， 1， TimeUnit.SECONDS);
   

9. 思考以下问题：

   • 在FixedRate模式下，假设每秒触发，而某次任务的执行时间超过了1s，那么会不会造成并发执行？如果此任务的任何执行时间超过其周期，则后续执行可能会延迟开始，但不会并发执行。
   • 如果任务抛出了异常，那么后续任务会不会继续执行 ？如果任务发生异常，将禁止后续任务执行。

10. 【Timer】说明：

    Java标准库中海提供了一个java.util.Timer类，这个类也可以执行定时任务，但这个类所代表的是一个旧的体系，并不推荐，Shedule 完全可以代替 Timer。