Java Executors(線程池)

Sun在Java5中，對Java線程的類庫做了大量的擴展，其中線程池就是Java5的新特徵之一，除了線程池之外，還有很多多線程相關的內容，爲多線程的編程帶來了極大便利。爲了編寫高效穩定可靠的多線程程序，線程部分的新增內容顯得尤爲重要。

　　有關Java5線程新特徵的內容全部在java.util.concurrent下面，裏面包含數目衆多的接口和類，熟悉這部分API特徵是一項艱難的學習過程。目前有關這方面的資料和書籍都少之又少，大所屬介紹線程方面書籍還停留在java5之前的知識層面上。

　　當然新特徵對做多線程程序沒有必須的關係，在java5之前通用可以寫出很優秀的多線程程序。只是代價不一樣而已。

　　線程池的基本思想還是一種對象池的思想，開闢一塊內存空間，裏面存放了衆多(未死亡)的線程，池中線程執行調度由池管理器來處理。當有線程任務時，從池中取一個，執行完成後線程對象歸池，這樣可以避免反覆創建線程對象所帶來的性能開銷，節省了系統的資源。

　　在Java5之前，要實現一個線程池是相當有難度的，現在Java5爲我們做好了一切，我們只需要按照提供的API來使用，即可享受線程池帶來的極大便利。

　　Java5的線程池分好多種：具體的可以分爲兩類，固定尺寸的線程池、可變尺寸連接池。

　　在使用線程池之前，必須知道如何去創建一個線程池，在Java5中，需要了解的是java.util.concurrent.Executors類的API，這個類提供大量創建連接池的靜態方法，是必須掌握的。

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 馮小衛
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建一個可重用固定線程數的線程池
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        // 創建線程
        Thread t1 = new MyThread();
        Thread t2 = new MyThread();
        Thread t3 = new MyThread();
        Thread t4 = new MyThread();
        Thread t5 = new MyThread();
        // 將線程放入池中進行執行
        pool.execute(t1);
        pool.execute(t2);
        pool.execute(t3);
        pool.execute(t4);
        pool.execute(t5);
        // 關閉線程池
        pool.shutdown();
    }
}

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執行。。。");
    }
}

輸出結果：

pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-3正在執行。。。
pool-1-thread-4正在執行。。。
pool-1-thread-2正在執行。。。
pool-1-thread-5正在執行。。。

改變ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5)中的參數：ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)，輸出結果是：

pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-2正在執行。。。
pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-2正在執行。。。

從以上結果可以看出，newFixedThreadPool的參數指定了可以運行的線程的最大數目，超過這個數目的線程加進去以後，不會運行。其次，加入線程池的線程屬於託管狀態，線程的運行不受加入順序的影響。

 

二、單任務線程池，newSingleThreadExecutor：

僅僅是把上述代碼中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改爲ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

輸出結果：

pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-1正在執行。。。

可以看出，每次調用execute方法，其實最後都是調用了thread-1的run方法。

 

三、可變尺寸的線程池，newCachedThreadPool：

與上面的類似，只是改動下pool的創建方式：ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

輸出：

pool-1-thread-1正在執行。。。
pool-1-thread-2正在執行。。。
pool-1-thread-4正在執行。。。
pool-1-thread-3正在執行。。。
pool-1-thread-5正在執行。。。

這種方式的特點是：可根據需要創建新線程的線程池，但是在以前構造的線程可用時將重用它們。

四、延遲連接池，newScheduledThreadPool：

package app.executors;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * Java線程：線程池
 *
 * @author 馮小衛
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建一個線程池，它可安排在給定延遲後運行命令或者定期地執行。
        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(2);
        // 創建實現了Runnable接口對象，Thread對象當然也實現了Runnable接口
        Thread t1 = new MyThread();
        Thread t2 = new MyThread();
        Thread t3 = new MyThread();
        // 將線程放入池中進行執行
        pool.execute(t1);
        // 使用延遲執行風格的方法
        pool.schedule(t2, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
        pool.schedule(t3, 10, TimeUnit.MILLISECONDS);

        // 關閉線程池
        pool.shutdown();
    }
}

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執行。。。");
    }
}

讀者可以嘗試改變Executors.newScheduledThreadPool(2)的參數來得到更多的體驗，當然，讓

@Override
public void run() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執行。。。");
}

 

變成一個無限循環，你可以得到更多的關於pool.shutdown()的用法。

 

五：單任務延遲連接池(和上面類似，就不寫了)。當然我們也可以自定義線程池，這裏就不寫了，累啊……