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四種Java線程池用法解析

 更新時(shí)間:2016年04月01日 11:43:06   投稿:lijiao  
這篇文章主要為大家解析四種Java線程池用法,內(nèi)容詳細(xì),分析細(xì)致,感興趣的小伙伴們可以參考一下

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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