多线程学习--线程池

在Java中可以通过线程池来达到线程复用的目的。在线程池中,线程已经预先被创建好,当线程执行完一个任务后,并不立即被销毁,而是回到线程池中,继续执行其它任务。这样可以提升系统的执行效率,因为创建和销毁线程都需要时间。

1、java中的线程池

java.uitl.concurrent包是Java多线程并发工具包,此包下面有很多关于线程池的工具类。

1)常见的接口和类

(1)Executor:一个接口,其定义了一个接收Runnable对象的方法executor,其方法签名为executor(Runnable command)。

(2)ExecutorService:ExecutorService继承了Executor是一个比Executor使用更广泛的子类接口,其提供了生命周期管理的方法,以及可跟踪一个或多个异步任务执行状况返回Future的方法。

(3)AbstractExecutorService:AbstractExecutorService实现了ExecutorService接口。

(4)ScheduledExecutorService:与AbstractExecutorService一样实现了ExecutorService接口。它是一个可定时调度任务的接口。

(5)ScheduledThreadPoolExecutor:ScheduledExecutorService的实现,一个可定时调度任务的线程池。

(6)ThreadPoolExecutor:线程池,继承了AbstractExecutorService。可以通过调用Executors以下静态工厂方法来创建线程池并返回一个ExecutorService对象。

(7)Executors:Executors 类提供工厂和使用方法用来创建不同类型的线程池。

2)ThreadPoolExecutor创建线程池方式:

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {


    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
        BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);

}

下面解释下一下构造器中各个参数的含义:

(1)corePoolSize:核心池的大小,这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后,默认情况下,线程池中并没有任何线程,而是等待有任务到来才创建线程去执行任务,除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法,从这2个方法的名字就可以看出,是预创建线程的意思,即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下,在创建了线程池后,线程池中的线程数为0,当有任务来之后,就会创建一个线程去执行任务,当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放到缓存队列当中;

(2)maximumPoolSize:线程池最大线程数,这个参数也是一个非常重要的参数,它表示在线程池中最多能创建多少个线程;

(3)keepAliveTime:表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下,只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时,keepAliveTime才会起作用,直到线程池中的线程数不大于corePoolSize,即当线程池中的线程数大于corePoolSize时,如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime,则会终止,直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法,在线程池中的线程数不大于corePoolSize时,keepAliveTime参数也会起作用,直到线程池中的线程数为0;

(3)unit:参数keepAliveTime的时间单位;

(4)workQueue:一个阻塞队列,用来存储等待执行的任务,这个参数的选择也很重要,会对线程池的运行过程产生重大影响,一般来说,这里的阻塞队列有以下几种选择:ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue和SynchronousQueue。 ArrayBlockingQueue和PriorityBlockingQueue使用较少,一般使用LinkedBlockingQueue和Synchronous。线程池的排队策略与BlockingQueue有关。

(5)threadFactory:线程工厂,主要用来创建线程;

(6)handler:表示当拒绝处理任务时的策略,有以下四种取值:

  • ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException;
  • ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:也是丢弃任务,但是不抛出异常;
  • ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:丢弃队列最前面的任务,然后重新尝试执行任务(重复此过程) ;
  • ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:由调用线程处理该任务。

2)Executors创建线程池方式:


public class Executors {
    // 创建固定线程数目的线程池
    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {};

    // 创建固定线程数目的线程池
    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {};

    // 创建单一线程数目的线程池
    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {};

    // 创建单一线程数目的线程池
    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {};

    // 创建缓存线程数目的线程池
    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {};

    // 创建缓存线程数目的线程池
    public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {};


    /** Cannot instantiate. */
    private Executors() {}
}

下面解释下一下构造器中各个参数的含义:

(1)nThreads:创建线程的数目;

(2)threadFactory:工厂新建时使用的线程工厂;

2、使用实例

(1)线程池:

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

/**
 * 线程池的使用实例
 * 
 * @author xiao
 */
public class ThreadPoolTest {

	public static void main(String[] args) {
//		ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); // 创建固定大小的线程池:起3个线程的线程池(固定线程数的线程池)
//		ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool(); // 创建缓存线程池:线程池的线程数目随实际运行线程的数目变化而变化
		ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor(); // 创建单一线程池:线程池中只有一个线程
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			final int task = i; // 需要将task变量设置为final,这样在线程的runnable中才能访问
			threadPool.execute(new Runnable() { // 每个runnable表示一个任务
				@Override
				public void run() {
					for (int i = 1; i <= 10; i++) { // 此循环中的i和上面循环的i并不是同一个方法中的变量,所以不会冲突
						System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is loop of " + i + " task for " + task);
					}
				}
			});
		}
		System.out.println("10 tasks have committed! ");
		threadPool.shutdown();// 线程池中无线程运行时,则关闭线程池

		/**
		 * 用线程池启动定时器:调用 ScheduledExecutorServiced的schedule方法,
		 * 返回的ScheduledFuture对象可以取消任务支持间隔重复任务的定时方式,
		 * 不直接支持绝对定时方式,需要转换成相对时间方式
		 */
		Executors.newScheduledThreadPool(3).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("线程池定时器");
			}
		}, 6, 1, TimeUnit.SECONDS);
	}
}

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转载自my.oschina.net/u/3696939/blog/1823305