线程池ThreadPool

线程池概念

线程频繁创建和关闭,比较耗费cpu性能,可以通过线程池来管理,类似数据库连接池一样的道理.
学习Java的线程池,必须先知道创建线程池的原始类和方法ThreadPoolExecutor

类继承关系
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

                              int maximumPoolSize,

                              long keepAliveTime,

                              TimeUnit unit,

                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,

                              ThreadFactory threadFactory,

                              RejectedExecutionHandler handler) {

        if (corePoolSize < 0 ||

            maximumPoolSize <= 0 ||

            maximumPoolSize < corePoolSize ||

            keepAliveTime < 0)

            throw new IllegalArgumentException();

        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)

            throw new NullPointerException();

        this.corePoolSize = corePoolSize;

        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;

        this.workQueue = workQueue;

        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);

        this.threadFactory = threadFactory;

        this.handler = handler;

    }

  • corePoolSize：线程池核心线程数,空闲也不会被销毁

  • maximumPoolSize：线程池最大线程数

  • keepAliveTime：超出corePoolSize数量的线程的保留时间

  • unit：keepAliveTime单位

  • workQueue：阻塞队列，存放来不及执行的线程

    • ArrayBlockingQueue：构造函数一定要传大小
    • LinkedBlockingQueue：构造函数不传大小会默认为（Integer.MAX_VALUE ），当大量请求任务时，容易造成 内存耗尽。
    • SynchronousQueue：同步队列，一个没有存储空间的阻塞队列，将任务同步交付给工作线程。
    • PriorityBlockingQueue : 优先队列

  • threadFactory：线程工厂,一般默认即可

  • handler：饱和策略

    • AbortPolicy（默认）：直接抛弃
    • CallerRunsPolicy：用调用者的线程执行任务
    • DiscardOldestPolicy：抛弃队列中最久的任务
    • DiscardPolicy：抛弃当前任务

常用线程池和方法

线程池:

  • newFixedThreadPool 固定线程池，可控制线程最大并发数，超出线程在队列中等待。
  • newSingleThreadExecutor 单线程池，用唯一的工作线程来执行任务。
  • newCachedThreadPool 缓存线程池，灵活回收空闲线程。
  • newScheduledThreadPool 定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

方法:

  • execute() 添加任务
  • submit() 提交任务
  • shutdown() 关闭线程池
  • shutdownNow() 立即关闭线程池

1.测试线程类



public class MyThread implements Runnable {

    private String curName;

    public MyThread() {

    }

    public MyThread(String curName) {

        this.curName = curName;

    }

    public String getCurName() {

        return curName;

    }

    public void setCurName(String curName) {

        this.curName = curName;

    }

    public void run() {

        System.out.println("=========>>>开始执行:"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd ahh:mm:ss").format(new Date() )+"<<<=========");

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+this.curName);

        try {

            Thread.sleep(2000);// 模拟线程执行时间

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

2.newFixedThreadPool固定线程池

初始化线程池大小为3,模拟10个线程并发场景

/**

 * 测试:定长线程池

 */

public void fixedPool(){

        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

                // 添加任务

                pool.execute(new MyThread("线程0"+i));

        }

        pool.shutdown();

}

 

3.newSingleThreadExecutor单线程池

按照顺序一个一个执行

/**

 * 测试:单线程池

 */

public void singlePool(){

        ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

                // 添加任务

                pool.execute(new MyThread("线程0"+i));

        }

        pool.shutdown();

}

 

4.newCachedThreadPool缓存线程池

/**

 * 测试:缓存线程池

 */

public void cachePool(){

        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

                // 添加任务

                pool.execute(new MyThread("线程0"+i));

        }

        pool.shutdown();

}

 

5.newScheduledThreadPool定长线程池

线程池支持延时执行和周期执行

  • schedule(Callable callable, long delay, TimeUnit unit)延时执行
  • scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)延时固定间隔执行
  • scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)第一次执行完,延时固定间隔执行
/**

 * 测试:定长线程池

 */

public void scheduledPool(){

        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

        System.out.println("=========>>>启动线程池:"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd ahh:mm:ss").format(new Date() )+"<<<=========");

        // 延时3秒执行

        pool.schedule(new MyThread("线程01_延时"),3,TimeUnit.SECONDS);

        // 延时5秒循环执行

        pool.scheduleAtFixedRate(new MyThread("线程02_延时_循环"),5,5,TimeUnit.SECONDS);

        pool.scheduleWithFixedDelay(new MyThread("线程03_延时_循环"),5,5,TimeUnit.SECONDS);

        // 不关闭线程池

        // pool.shutdown();

}

 

6.完整代码

package com.lyf.thread;

import java.text.SimpleDateFormat;

import java.util.Date;

import java.util.concurrent.*;

/**

 * @author lyf

 * @date 2019/8/11 11:03

 *

 * newFixedThreadPool 固定线程池，可控制线程最大并发数，超出线程在队列中等待。

 * newSingleThreadExecutor 单线程池，用唯一的工作线程来执行任务。

 * newCachedThreadPool 缓存线程池，灵活回收空闲线程。

 * newScheduledThreadPool 定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

 * 常用方法:

 * execute() 添加任务

 * submit() 提交任务

 * shutdown() 关闭线程池

 * shutdownNow() 立即关闭线程池

 */

public class MyThread implements Runnable {

    private String curName;

    public MyThread() {

    }

    public MyThread(String curName) {

        this.curName = curName;

    }

    public String getCurName() {

        return curName;

    }

    public void setCurName(String curName) {

        this.curName = curName;

    }

    public void run() {

        System.out.println("=========>>>开始执行:"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd ahh:mm:ss").format(new Date() )+"<<<=========");

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+this.curName);

        try {

            Thread.sleep(2000);// 模拟线程执行时间

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

    /**

     * 测试:固定线程池

     */

    public void fixedPool(){

        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            // 添加任务

            pool.execute(new MyThread("线程0"+i));

        }

        pool.shutdown();

    }

    /**

     * 测试:单线程池

     */

    public void singlePool(){

        ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            // 添加任务

            pool.execute(new MyThread("线程0"+i));

        }

        pool.shutdown();

    }

    /**

     * 测试:缓存线程池

     */

    public void cachePool(){

        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            // 添加任务

            pool.execute(new MyThread("线程0"+i));

        }

        pool.shutdown();

    }

    /**

     * 测试:定长线程池

     */

    public void scheduledPool(){

        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

        System.out.println("=========>>>启动线程池:"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd ahh:mm:ss").format(new Date() )+"<<<=========");

        // 延时3秒执行

        pool.schedule(new MyThread("线程01_延时"),3,TimeUnit.SECONDS);

        // 延时5秒循环执行

        pool.scheduleAtFixedRate(new MyThread("线程02_延时_循环"),5,5,TimeUnit.SECONDS);

        pool.scheduleWithFixedDelay(new MyThread("线程03_延时_循环"),5,5,TimeUnit.SECONDS);

        // 不关闭线程池

        // pool.shutdown();

    }

    public static void main(String []args) {

        MyThread myThread = new MyThread();

//        myThread.fixedPool();

//        myThread.singlePool();

//        myThread.cachePool();

        myThread.scheduledPool();

    }

}

submit和execute方法区别

submit和execute方法都可以提交任务到线程池中,区别3点:

  1. 接收参数不一样,submit需要线程实现Callable接口
  2. submit有返回值,而execute没有
  3. submit可以处理线程内部异常
package com.lyf.thread;

import java.text.SimpleDateFormat;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Date;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.*;

class MyThread02 implements Callable<String> {

    @Override

    public String call() throws Exception {

        // 模拟3s~10s之间的延时和返回结果

        long time = (long) (Math.random()*7+3);

        Thread.sleep(time*1000);

        String curName = Thread.currentThread().getName();

        System.out.println("=========>>>执行完毕:"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd ahh:mm:ss").format(new Date() )+"<<<=========");

        return curName+"_"+time;

    }

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("=========>>>启动线程池:"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd ahh:mm:ss").format(new Date() )+"<<<=========");

        ExecutorService executorService2 = Executors.newFixedThreadPool(5);// 定长线程池

        List<Future<String>> futureList = new ArrayList<>();//存储任务

        for (int i = 0; i < 5; i++) {

            Future<String> future = executorService2.submit(new MyThread02());

            futureList.add(future);

        }

        for (int i = 0; i < 5; i++) {

            Future<String> future = futureList.get(i);

            try {

                System.out.println("Result: " + future.get());

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            } catch (ExecutionException e) {

                e.printStackTrace();

            }

        }

        executorService2.shutdown();

    }

}

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