coding++：java 線程池概述

前言：

1）：創建一個可緩存線程池

2）：創建一個可重用固定個數的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程。

3）：創建一個定長線程池，支持定時及週期性任務執行

4）：創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

5）：緩衝隊列BlockingQueue 和自定義線程池 ThreadPoolExecutor

線程池簡介:

1、線程池的概念：

線程池就是首先創建一些線程，它們的集合稱爲線程池。

使用線程池可以很好地提高性能，線程池在系統啓動時即創建大量空閒的線程，程序將一個任務傳給線程池，線程池就會啓動一條線程來執行這個任務，執行結束以後，該線程並不會死亡，而是再次返回線程池中成爲空閒狀態，

等待執行下一個任務。

2、線程池的工作機制：

在線程池的編程模式下，任務是提交給整個線程池，而不是直接提交給某個線程，線程池在拿到任務後，就在內部尋找是否有空閒的線程，如果有，則將任務交給某個空閒的線程。

一個線程同時只能執行一個任務，但可以同時向一個線程池提交多個任務。

3、使用線程池的原因：

多線程運行時間，系統不斷的啓動和關閉新線程，成本非常高，會過渡消耗系統資源，以及過渡切換線程的危險，從而可能導致系統資源的崩潰。這時，線程池就是最好的選擇了

4、使用new Thread()創建線程的弊端

每次通過new Thread()創建對象性能不佳。

線程缺乏統一管理，可能無限制新建線程，相互之間競爭，及可能佔用過多系統資源導致死機或oom。

缺乏更多功能，如定時執行、定期執行、線程中斷。

5、使用線程池的好處

重用存在的線程，減少對象創建、消亡的開銷，提升性能。

可有效控制最大併發線程數，提高系統資源的使用率，同時避免過多資源競爭，避免堵塞。

提供定時執行、定期執行、單線程、併發數控制等功能。

Java通過Executors提供四種線程池，分別爲：

newCachedThreadPool 創建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閒線程，若無可回收，則新建線程。

newFixedThreadPool 創建一個定長線程池，可控制線程最大併發數，超出的線程會在隊列中等待。

newScheduledThreadPool 創建一個定長線程池，支持定時及週期性任務執行。

newSingleThreadExecutor 創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

示例代碼（一）：創建一個可緩存線程池

Executors.newCacheThreadPool()：可緩存線程池，先查看池中有沒有以前建立的線程，如果有，就直接使用。

如果沒有，就建一個新的線程加入池中，緩存型池子通常用於執行一些生存期很短的異步型任務

package com.study.test;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExecutorTest {

 public static void main(String[] args) {
     //創建一個可緩存線程池
     ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
     for (int i = 0; i < 10; i++) {
         try {
             //sleep可明顯看到使用的是線程池裏面以前的線程，沒有創建新的線程
             Thread.sleep(1000);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
             public void run() {
                 //打印正在執行的緩存線程信息
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被執行");
             }
         });
     }
 }

}

輸出結果：

pool-1-thread-1正在被執行

線程池爲無限大，當執行當前任務時上一個任務已經完成，會複用執行上一個任務的線程，而不用每次新建線程

示例代碼（二）：Executors.newFixedThreadPool(int n)：創建一個可重用固定個數的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程。

示例代碼：

package com.study.test;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExecutorTest {

public static void main(String[] args) {
    //創建一個可重用固定個數的線程池
    ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    //打印正在執行的緩存線程信息
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被執行");
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }
}

}

輸出結果：

pool-1-thread-1正在被執行

pool-1-thread-2正在被執行

pool-1-thread-3正在被執行

pool-1-thread-1正在被執行

pool-1-thread-2正在被執行

pool-1-thread-3正在被執行

pool-1-thread-1正在被執行

pool-1-thread-2正在被執行

pool-1-thread-3正在被執行

pool-1-thread-1正在被執行

因爲線程池大小爲3，每個任務輸出打印結果後sleep 2秒，所以每兩秒打印3個結果。

定長線程池的大小最好根據系統資源進行設置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

示例代碼（三）：Executors.newScheduledThreadPool(int n)：創建一個定長線程池，支持定時及週期性任務執行

延遲執行示例代碼：

package com.study.test;

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

public class ThreadPoolExecutorTest {

public static void main(String[] args) {
    //創建一個定長線程池，支持定時及週期性任務執行——延遲執行
    ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
    //延遲1秒執行
    scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
        public void run() {
            System.out.println("延遲1秒執行");
        }
    }, 1, TimeUnit.SECONDS);
}

}

輸出結果：延遲1秒執行

定期執行示例代碼：

package com.study.test;

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

public class ThreadPoolExecutorTest {

public static void main(String[] args) {
    //創建一個定長線程池，支持定時及週期性任務執行——定期執行
    ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
    //延遲1秒後每3秒執行一次
    scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
        public void run() {
            System.out.println("延遲1秒後每3秒執行一次");
        }
    }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
}

}

輸出結果：

延遲1秒後每3秒執行一次

示例代碼（四）：Executors.newSingleThreadExecutor()：創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

示例代碼：

package com.study.test;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TestThreadPoolExecutor {

public static void main(String[] args) {
    //創建一個單線程化的線程池
    ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        final int index = i;
        singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    //結果依次輸出，相當於順序執行各個任務
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被執行,打印的值是:"+index);
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }
}

}

輸出結果：

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:0

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:1

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:2

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:3

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:4

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:5

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:6

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:7

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:8

pool-1-thread-1正在被執行,打印的值是:9

緩衝隊列BlockingQueue 和自定義線程池 ThreadPoolExecutor

1、緩衝隊列BlockingQueue簡介：

BlockingQueue是雙緩衝隊列。BlockingQueue內部使用兩條隊列，允許兩個線程同時向隊列一個存儲，一個取出操作。在保證併發安全的同時，提高了隊列的存取效率。

2、常用的幾種BlockingQueue：

ArrayBlockingQueue（int i）:規定大小的BlockingQueue，其構造必須指定大小。其所含的對象是FIFO順序排序的。

LinkedBlockingQueue（）或者（int i）:大小不固定的BlockingQueue，若其構造時指定大小，生成的BlockingQueue有大小限制，不指定大小，其大小有Integer.MAX_VALUE來決定。其所含的對象是FIFO順序排序的。

PriorityBlockingQueue（）或者（int i）:類似於LinkedBlockingQueue，但是其所含對象的排序不是FIFO，而是依據對象的自然順序或者構造函數的Comparator決定。

SynchronizedQueue（）:特殊的BlockingQueue，對其的操作必須是放和取交替完成。

自定義線程池（ThreadPoolExecutor和BlockingQueue連用）：

自定義線程池，可以用ThreadPoolExecutor類創建，它有多個構造方法來創建線程池。

常見的構造函數：ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue)

示例代碼：

package com.study.test;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

class TempThread implements Runnable {

@Override
public void run() {
    // 打印正在執行的緩存線程信息
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被執行");
    try {
        // sleep一秒保證3個任務在分別在3個線程上執行
        Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

}

public class TestThreadPoolExecutor {

public static void main(String[] args) {
    // 創建數組型緩衝等待隊列
    BlockingQueue<Runnable> bq = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10);
    // ThreadPoolExecutor:創建自定義線程池，池中保存的線程數爲3，允許最大的線程數爲6
    ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 50, TimeUnit.MILLISECONDS, bq);

    // 創建3個任務
    Runnable t1 = new TempThread();
    Runnable t2 = new TempThread();
    Runnable t3 = new TempThread();// 3個任務在分別在3個線程上執行
    tpe.execute(t1);
    tpe.execute(t2);
    tpe.execute(t3);// 關閉自定義線程池
    tpe.shutdown();
}

}

輸出結果：

pool-1-thread-1正在被執行

pool-1-thread-2正在被執行

pool-1-thread-3正在被執行

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原文地址https://www.cnblogs.com/codingmode/p/12705354.html

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