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java四种线程池的使用 【转载】

参考:https://blog.csdn.net/w05980598/article/details/79425071

参考:https://blog.csdn.net/achuo/article/details/80623893

 

一、四种线程池 

Java通过Executors提供四种线程池,分别为: 

1、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。

2、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。

3、newScheduledThreadPool 

创建一个可定期或者延时执行任务的定长线程池,支持定时及周期性任务执行。 

4、newCachedThreadPoo 

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。 

 

二、使用场景详解

newCachedThreadPool:

  • 底层:返回ThreadPoolExecutor实例,corePoolSize为0;maximumPoolSize为Integer.MAX_VALUE;keepAliveTime为60L;unit为TimeUnit.SECONDS;workQueue为SynchronousQueue(同步队列)
  • 通俗:当有新任务到来,则插入到SynchronousQueue中,由于SynchronousQueue是同步队列,因此会在池中寻找可用线程来执行,若有可以线程则执行,若没有可用线程则创建一个线程来执行该任务;若池中线程空闲时间超过指定大小,则该线程会被销毁。
  • 适用:执行很多短期异步的小程序或者负载较轻的服务器
  • 复制代码
    /**
         * 1.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<br>
         * 2.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<br>
         * 3.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<br>
         * 
         */
        public static void cacheThreadPool() {
            ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                final int ii = i;
                try {
                    Thread.sleep(ii * 1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
    
                cachedThreadPool.execute(()->out.println("线程名称:" + Thread.currentThread().getName() + ",执行" + ii));
            }
    
        }
    -----output------
    线程名称:pool-1-thread-1,执行1
    线程名称:pool-1-thread-1,执行2
    线程名称:pool-1-thread-1,执行3
    线程名称:pool-1-thread-1,执行4
    线程名称:pool-1-thread-1,执行5
    线程名称:pool-1-thread-1,执行6
    线程名称:pool-1-thread-1,执行7
    线程名称:pool-1-thread-1,执行8
    线程名称:pool-1-thread-1,执行9
    线程名称:pool-1-thread-1,执行10
    复制代码

     

newFixedThreadPool:

  • 底层:返回ThreadPoolExecutor实例,接收参数为所设定线程数量nThread,corePoolSize为nThread,maximumPoolSize为nThread;keepAliveTime为0L(不限时);unit为:TimeUnit.MILLISECONDS;WorkQueue为:new LinkedBlockingQueue<Runnable>() 无界阻塞队列
  • 通俗:创建可容纳固定数量线程的池子,每隔线程的存活时间是无限的,当池子满了就不在添加线程了;如果池中的所有线程均在繁忙状态,对于新任务会进入阻塞队列中(无界的阻塞队列)
  • 适用:执行长期的任务,性能好很多
  • 复制代码
       /**
         * 1.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<br>
         * 2.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<br>
         * 3.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,和线程名称<br>
         */
        public static void fixTheadPoolTest() {
            ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                final int ii = i;
                fixedThreadPool.execute(() -> {
                    out.println("线程名称:" + Thread.currentThread().getName() + ",执行" + ii);
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                });
            }
        }
    ------output-------
    线程名称:pool-1-thread-3,执行2
    线程名称:pool-1-thread-1,执行0
    线程名称:pool-1-thread-2,执行3
    线程名称:pool-1-thread-3,执行4
    线程名称:pool-1-thread-1,执行5
    线程名称:pool-1-thread-2,执行6
    线程名称:pool-1-thread-3,执行7
    线程名称:pool-1-thread-1,执行8
    线程名称:pool-1-thread-3,执行9
    复制代码

newSingleThreadExecutor:

  • 底层:FinalizableDelegatedExecutorService包装的ThreadPoolExecutor实例,corePoolSize为1;maximumPoolSize为1;keepAliveTime为0L;unit为:TimeUnit.MILLISECONDS;workQueue为:new LinkedBlockingQueue<Runnable>() 无解阻塞队列
  • 通俗:创建只有一个线程的线程池,且线程的存活时间是无限的;当该线程正繁忙时,对于新任务会进入阻塞队列中(无界的阻塞队列)
  • 适用:一个任务一个任务执行的场景
  • 复制代码
      /** 
    *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 */ public static void singleTheadPoolTest() { ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int ii = i; pool.execute(() -> out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + ii)); } } -----output-------

     线程名称:pool-1-thread-1,执行0
     线程名称:pool-1-thread-1,执行1
     线程名称:pool-1-thread-1,执行2
     线程名称:pool-1-thread-1,执行3
     线程名称:pool-1-thread-1,执行4
     线程名称:pool-1-thread-1,执行5
     线程名称:pool-1-thread-1,执行6
     线程名称:pool-1-thread-1,执行7
     线程名称:pool-1-thread-1,执行8
     线程名称:pool-1-thread-1,执行9

    复制代码

NewScheduledThreadPool:

  • 底层:创建ScheduledThreadPoolExecutor实例,corePoolSize为传递来的参数,maximumPoolSize为Integer.MAX_VALUE;keepAliveTime为0;unit为:TimeUnit.NANOSECONDS;workQueue为:new DelayedWorkQueue() 一个按超时时间升序排序的队列
  • 通俗:创建一个固定大小的线程池,线程池内线程存活时间无限制,线程池可以支持定时及周期性任务执行,如果所有线程均处于繁忙状态,对于新任务会进入DelayedWorkQueue队列中,这是一种按照超时时间排序的队列结构
  • 适用:周期性执行任务的场景
  • 复制代码
    /**
         * 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。延迟执行
         */
        public static void sceduleThreadPool() {
            ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
            Runnable r1 = () -> out.println("线程名称:" + Thread.currentThread().getName() + ",执行:3秒后执行");
            scheduledThreadPool.schedule(r1, 3, TimeUnit.SECONDS);
            Runnable r2 = () -> out.println("线程名称:" + Thread.currentThread().getName() + ",执行:延迟2秒后每3秒执行一次");
            scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(r2, 2, 3, TimeUnit.SECONDS);
            Runnable r3 = () -> out.println("线程名称:" + Thread.currentThread().getName() + ",执行:普通任务");
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                scheduledThreadPool.execute(r3);
            }
        }
    ----output------
    线程名称:pool-1-thread-1,执行:普通任务
    线程名称:pool-1-thread-5,执行:普通任务
    线程名称:pool-1-thread-4,执行:普通任务
    线程名称:pool-1-thread-3,执行:普通任务
    线程名称:pool-1-thread-2,执行:普通任务
    线程名称:pool-1-thread-1,执行:延迟2秒后每3秒执行一次
    线程名称:pool-1-thread-5,执行:3秒后执行
    线程名称:pool-1-thread-4,执行:延迟2秒后每3秒执行一次
    线程名称:pool-1-thread-4,执行:延迟2秒后每3秒执行一次
    线程名称:pool-1-thread-4,执行:延迟2秒后每3秒执行一次
    线程名称:pool-1-thread-4,执行:延迟2秒后每3秒执行一次
    复制代码

     

三、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

四、备注:

  一般如果线程池任务队列采用LinkedBlockingQueue队列的话,那么不会拒绝任何任务(因为队列大小没有限制),这种情况下,ThreadPoolExecutor最多仅会按照最小线程数来创建线程,也就是说线程池大小被忽略了。如果线程池任务队列采用

ArrayBlockingQueue队列的话,那么ThreadPoolExecutor将会采取一个非常负责的算法,比如假定线程池的最小线程数为4,最大为8所用的ArrayBlockingQueue最大为10。随着任务到达并被放到队列中,线程池中最多运行4个线程(即最小线程数)。

即使队列完全填满,也就是说有10个处于等待状态的任务,ThreadPoolExecutor也只会利用4个线程。如果队列已满,而又有新任务进来,此时才会启动一个新线程,这里不会因为队列已满而拒接该任务,相反会启动一个新线程。新线程会运行队列中的

第一个任务,为新来的任务腾出空间。这个算法背后的理念是:该池大部分时间仅使用核心线程(4个),即使有适量的任务在队列中等待运行。这时线程池就可以用作节流阀。如果挤压的请求变得非常多,这时该池就会尝试运行更多的线程来清理;

这时第二个节流阀—最大线程数就起作用了。

posted on 2020-12-11 15:57  禅道  阅读(136)  评论(0编辑  收藏  举报

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