四种Java线程池用法解析

程序员文章站 2024-03-11 13:42:31

本文为大家分析四种java线程池用法，供大家参考，具体内容如下 1、new thread的弊端执行一个异步任务你还只是如下new thread吗？ new...

本文为大家分析四种java线程池用法，供大家参考，具体内容如下

1、new thread的弊端

执行一个异步任务你还只是如下new thread吗？

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新建对象性能差。
b. 线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
c. 缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。

相比new thread，java提供的四种线程池的好处在于：

a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

2、java 线程池

java通过executors提供四种线程池，分别为：

newcachedthreadpool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。
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。
newscheduledthreadpool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
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。
(1)newcachedthreadpool：

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。示例代码如下：

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);
}
});
}

线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

(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。示例代码如下：

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。

定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如runtime.getruntime().availableprocessors()。可参考preloaddatacache。

(3)newscheduledthreadpool：

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：

scheduledexecutorservice scheduledthreadpool = executors.newscheduledthreadpool(5);
 scheduledthreadpool.schedule(new runnable() {

@override
public void run() {
  system.out.println("delay 3 seconds");
}
}, 3, timeunit.seconds);

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

scheduledthreadpool.scheduleatfixedrate(new runnable() {

@override
public void run() {
  system.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}
}, 1, 3, timeunit.seconds);

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

scheduledexecutorservice比timer更安全，功能更强大

(4)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。示例代码如下：

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();
    }
}
  });
}

结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

现行大多数gui程序都是单线程的。android中单线程可用于数据库操作，文件操作，应用批量安装，应用批量删除等不适合并发但可能io阻塞性及影响ui线程响应的操作。

线程池的作用：

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。

2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1mb内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。

java里面线程池的*接口是executor，但是严格意义上讲executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是executorservice。

比较重要的几个类：

executorservice：真正的线程池接口。

scheduledexecutorservice：能和timer/timertask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。

threadpoolexecutor： executorservice的默认实现。

scheduledthreadpoolexecutor：继承threadpoolexecutor的scheduledexecutorservice接口实现，周期性任务调度的类实现。

要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。

1.newsinglethreadexecutor

创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

2.newfixedthreadpool

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。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。

3.newcachedthreadpool

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，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。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。

4.newscheduledthreadpool

创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

实例代码

一、固定大小的线程池，newfixedthreadpool：

package app.executors; 

import java.util.concurrent.executors; 
import java.util.concurrent.executorservice; 

/** 
 * java线程：线程池 
 * 
 * @author xiho
 */ 
public class test { 
  public static void main(string[] args) { 
    // 创建一个可重用固定线程数的线程池 
    executorservice pool = executors.newfixedthreadpool(2); 
    // 创建线程 
    thread t1 = new mythread(); 
    thread t2 = new mythread(); 
    thread t3 = new mythread(); 
    thread t4 = new mythread(); 
    thread t5 = new mythread(); 
    // 将线程放入池中进行执行 
    pool.execute(t1); 
    pool.execute(t2); 
    pool.execute(t3); 
    pool.execute(t4); 
    pool.execute(t5); 
    // 关闭线程池 
    pool.shutdown(); 
  } 
} 

class mythread extends thread { 
  @override 
  public void run() { 
    system.out.println(thread.currentthread().getname() + "正在执行。。。"); 
  } 
}

输出结果：

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-3正在执行。。。 
pool-1-thread-4正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 
pool-1-thread-5正在执行。。。

改变executorservice pool = executors.newfixedthreadpool(5)中的参数：executorservice pool = executors.newfixedthreadpool(2)，输出结果是：

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。

从以上结果可以看出，newfixedthreadpool的参数指定了可以运行的线程的最大数目，超过这个数目的线程加进去以后，不会运行。其次，加入线程池的线程属于托管状态，线程的运行不受加入顺序的影响。

二、单任务线程池，newsinglethreadexecutor：

仅仅是把上述代码中的executorservice pool = executors.newfixedthreadpool(2)改为executorservice pool = executors.newsinglethreadexecutor();
输出结果：

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。

可以看出，每次调用execute方法，其实最后都是调用了thread-1的run方法。

三、可变尺寸的线程池，newcachedthreadpool：

与上面的类似，只是改动下pool的创建方式：executorservice pool = executors.newcachedthreadpool();

输出结果：

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 
pool-1-thread-4正在执行。。。 
pool-1-thread-3正在执行。。。 
pool-1-thread-5正在执行。。。

这种方式的特点是：可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。

四、延迟连接池，newscheduledthreadpool：

public class testscheduledthreadpoolexecutor {

  public static void main(string[] args) {

    scheduledthreadpoolexecutor exec = new scheduledthreadpoolexecutor(1);

    exec.scheduleatfixedrate(new runnable() {//每隔一段时间就触发异常

           @override

           publicvoid run() {

              //throw new runtimeexception();

              system.out.println("================");

           }

         }, 1000, 5000, timeunit.milliseconds);

    exec.scheduleatfixedrate(new runnable() {//每隔一段时间打印系统时间，证明两者是互不影响的

           @override

           publicvoid run() {

              system.out.println(system.nanotime());

           }

         }, 1000, 2000, timeunit.milliseconds);

  }

}

输出结果：

================

8384644549516

8386643829034

8388643830710

================

8390643851383

8392643879319

8400643939383

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助。

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