四種Java線程池用法解析
本文為大家分析四種Java線程池用法,供大家參考,具體內(nèi)容如下
1、new Thread的弊端
執(zhí)行一個(gè)異步任務(wù)你還只是如下new Thread嗎?
new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub } } ).start();
那你就out太多了,new Thread的弊端如下:
a. 每次new Thread新建對(duì)象性能差。
b. 線程缺乏統(tǒng)一管理,可能無(wú)限制新建線程,相互之間競(jìng)爭(zhēng),及可能占用過(guò)多系統(tǒng)資源導(dǎo)致死機(jī)或oom。
c. 缺乏更多功能,如定時(shí)執(zhí)行、定期執(zhí)行、線程中斷。
相比new Thread,Java提供的四種線程池的好處在于:
a. 重用存在的線程,減少對(duì)象創(chuàng)建、消亡的開(kāi)銷,性能佳。
b. 可有效控制最大并發(fā)線程數(shù),提高系統(tǒng)資源的使用率,同時(shí)避免過(guò)多資源競(jìng)爭(zhēng),避免堵塞。
c. 提供定時(shí)執(zhí)行、定期執(zhí)行、單線程、并發(fā)數(shù)控制等功能。
2、Java 線程池
Java通過(guò)Executors提供四種線程池,分別為:
newCachedThreadPool創(chuàng)建一個(gè)可緩存線程池,如果線程池長(zhǎng)度超過(guò)處理需要,可靈活回收空閑線程,若無(wú)可回收,則新建線程。
newFixedThreadPool 創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池,可控制線程最大并發(fā)數(shù),超出的線程會(huì)在隊(duì)列中等待。
newScheduledThreadPool 創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池,支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行。
newSingleThreadExecutor 創(chuàng)建一個(gè)單線程化的線程池,它只會(huì)用唯一的工作線程來(lái)執(zhí)行任務(wù),保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級(jí))執(zhí)行。
(1)newCachedThreadPool:
創(chuàng)建一個(gè)可緩存線程池,如果線程池長(zhǎng)度超過(guò)處理需要,可靈活回收空閑線程,若無(wú)可回收,則新建線程。示例代碼如下:
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); } }); }
線程池為無(wú)限大,當(dāng)執(zhí)行第二個(gè)任務(wù)時(shí)第一個(gè)任務(wù)已經(jīng)完成,會(huì)復(fù)用執(zhí)行第一個(gè)任務(wù)的線程,而不用每次新建線程。
(2)newFixedThreadPool:
創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池,可控制線程最大并發(fā)數(shù),超出的線程會(huì)在隊(duì)列中等待。示例代碼如下:
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?yàn)榫€程池大小為3,每個(gè)任務(wù)輸出index后sleep 2秒,所以每?jī)擅氪蛴?個(gè)數(shù)字。
定長(zhǎng)線程池的大小最好根據(jù)系統(tǒng)資源進(jìn)行設(shè)置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()??蓞⒖糚reloadDataCache。
(3)newScheduledThreadPool:
創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池,支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行。延遲執(zhí)行示例代碼如下:
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("delay 3 seconds"); } }, 3, TimeUnit.SECONDS);
表示延遲3秒執(zhí)行。
定期執(zhí)行示例代碼如下:
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds"); } }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
表示延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次。
ScheduledExecutorService比Timer更安全,功能更強(qiáng)大
(4)newSingleThreadExecutor:
創(chuàng)建一個(gè)單線程化的線程池,它只會(huì)用唯一的工作線程來(lái)執(zhí)行任務(wù),保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級(jí))執(zhí)行。示例代碼如下:
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(); } } }); }
結(jié)果依次輸出,相當(dāng)于順序執(zhí)行各個(gè)任務(wù)。
現(xiàn)行大多數(shù)GUI程序都是單線程的。Android中單線程可用于數(shù)據(jù)庫(kù)操作,文件操作,應(yīng)用批量安裝,應(yīng)用批量刪除等不適合并發(fā)但可能IO阻塞性及影響UI線程響應(yīng)的操作。
線程池的作用:
線程池作用就是限制系統(tǒng)中執(zhí)行線程的數(shù)量。
根 據(jù)系統(tǒng)的環(huán)境情況,可以自動(dòng)或手動(dòng)設(shè)置線程數(shù)量,達(dá)到運(yùn)行的最佳效果;少了浪費(fèi)了系統(tǒng)資源,多了造成系統(tǒng)擁擠效率不高。用線程池控制線程數(shù)量,其他線程排 隊(duì)等候。一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢,再?gòu)年?duì)列的中取最前面的任務(wù)開(kāi)始執(zhí)行。若隊(duì)列中沒(méi)有等待進(jìn)程,線程池的這一資源處于等待。當(dāng)一個(gè)新任務(wù)需要運(yùn)行時(shí),如果線程池 中有等待的工作線程,就可以開(kāi)始運(yùn)行了;否則進(jìn)入等待隊(duì)列。
為什么要用線程池:
1.減少了創(chuàng)建和銷毀線程的次數(shù),每個(gè)工作線程都可以被重復(fù)利用,可執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。
2.可以根據(jù)系統(tǒng)的承受能力,調(diào)整線程池中工作線線程的數(shù)目,防止因?yàn)橄倪^(guò)多的內(nèi)存,而把服務(wù)器累趴下(每個(gè)線程需要大約1MB內(nèi)存,線程開(kāi)的越多,消耗的內(nèi)存也就越大,最后死機(jī))。
Java里面線程池的頂級(jí)接口是Executor,但是嚴(yán)格意義上講Executor并不是一個(gè)線程池,而只是一個(gè)執(zhí)行線程的工具。真正的線程池接口是ExecutorService。
比較重要的幾個(gè)類:
ExecutorService: 真正的線程池接口。
ScheduledExecutorService: 能和Timer/TimerTask類似,解決那些需要任務(wù)重復(fù)執(zhí)行的問(wèn)題。
ThreadPoolExecutor: ExecutorService的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。
ScheduledThreadPoolExecutor: 繼承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口實(shí)現(xiàn),周期性任務(wù)調(diào)度的類實(shí)現(xiàn)。
要配置一個(gè)線程池是比較復(fù)雜的,尤其是對(duì)于線程池的原理不是很清楚的情況下,很有可能配置的線程池不是較優(yōu)的,因此在Executors類里面提供了一些靜態(tài)工廠,生成一些常用的線程池。
1.newSingleThreadExecutor
創(chuàng)建一個(gè)單線程的線程池。這個(gè)線程池只有一個(gè)線程在工作,也就是相當(dāng)于單線程串行執(zhí)行所有任務(wù)。如果這個(gè)唯一的線程因?yàn)楫惓=Y(jié)束,那么會(huì)有一個(gè)新的線程來(lái)替代它。此線程池保證所有任務(wù)的執(zhí)行順序按照任務(wù)的提交順序執(zhí)行。
2.newFixedThreadPool
創(chuàng)建固定大小的線程池。每次提交一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)線程,直到線程達(dá)到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達(dá)到最大值就會(huì)保持不變,如果某個(gè)線程因?yàn)閳?zhí)行異常而結(jié)束,那么線程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新線程。
3.newCachedThreadPool
創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線程池。如果線程池的大小超過(guò)了處理任務(wù)所需要的線程,
那么就會(huì)回收部分空閑(60秒不執(zhí)行任務(wù))的線程,當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時(shí),此線程池又可以智能的添加新線程來(lái)處理任務(wù)。此線程池不會(huì)對(duì)線程池大小做限制,線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)(或者說(shuō)JVM)能夠創(chuàng)建的最大線程大小。
4.newScheduledThreadPool
創(chuàng)建一個(gè)大小無(wú)限的線程池。此線程池支持定時(shí)以及周期性執(zhí)行任務(wù)的需求。
實(shí)例代碼
一、固定大小的線程池,newFixedThreadPool:
package app.executors; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ExecutorService; /** * Java線程:線程池 * * @author xiho */ public class Test { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建一個(gè)可重用固定線程數(shù)的線程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); // 創(chuàng)建線程 Thread t1 = new MyThread(); Thread t2 = new MyThread(); Thread t3 = new MyThread(); Thread t4 = new MyThread(); Thread t5 = new MyThread(); // 將線程放入池中進(jìn)行執(zhí)行 pool.execute(t1); pool.execute(t2); pool.execute(t3); pool.execute(t4); pool.execute(t5); // 關(guān)閉線程池 pool.shutdown(); } } class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執(zhí)行。。。"); } }
輸出結(jié)果:
pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-3正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-4正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-2正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-5正在執(zhí)行。。。
改變ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5)中的參數(shù):ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2),輸出結(jié)果是:
pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-2正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-2正在執(zhí)行。。。
從以上結(jié)果可以看出,newFixedThreadPool的參數(shù)指定了可以運(yùn)行的線程的最大數(shù)目,超過(guò)這個(gè)數(shù)目的線程加進(jìn)去以后,不會(huì)運(yùn)行。其次,加入線程池的線程屬于托管狀態(tài),線程的運(yùn)行不受加入順序的影響。
二、單任務(wù)線程池,newSingleThreadExecutor:
僅僅是把上述代碼中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改為ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
輸出結(jié)果:
pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。
可以看出,每次調(diào)用execute方法,其實(shí)最后都是調(diào)用了thread-1的run方法。
三、可變尺寸的線程池,newCachedThreadPool:
與上面的類似,只是改動(dòng)下pool的創(chuàng)建方式:ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
輸出結(jié)果:
pool-1-thread-1正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-2正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-4正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-3正在執(zhí)行。。。 pool-1-thread-5正在執(zhí)行。。。
這種方式的特點(diǎn)是:可根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建新線程的線程池,但是在以前構(gòu)造的線程可用時(shí)將重用它們。
四、延遲連接池,newScheduledThreadPool:
public class TestScheduledThreadPoolExecutor { public static void main(String[] args) { ScheduledThreadPoolExecutor exec = new ScheduledThreadPoolExecutor(1); exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {//每隔一段時(shí)間就觸發(fā)異常 @Override publicvoid run() { //throw new RuntimeException(); System.out.println("================"); } }, 1000, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS); exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {//每隔一段時(shí)間打印系統(tǒng)時(shí)間,證明兩者是互不影響的 @Override publicvoid run() { System.out.println(System.nanoTime()); } }, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS); } }
輸出結(jié)果:
================ 8384644549516 8386643829034 8388643830710 ================ 8390643851383 8392643879319 8400643939383
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。
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