java线程池的种类及原理

一、线程池的简介

在进行并发编程的时候，使用Thread类或Runnable接口开启线程实现起来非常的方便，但是就会存在有一个问题：

如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁的创建销毁线程大大的损耗了系统的资源，降低了系统的效率。

那么有没有一种办法使得线程可以重用，就是执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务？

在Java中就提供了线程池技术，线程池可以理解为将一定数量的线程事先创建好放在一个容器中，需要使用的时候直接从该容器中获取其中的某个可用的线程，在使用完毕之后，并不关闭该线程，而是把它存放到原始的容器中。

二、Java并发包中的线程池类库简介

  java提供的线程池更加强大，相信理解线程池的工作原理，看类库中的线程池就不会感到陌生了。

三、Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池，如果线程池长度超出处理需要，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，可控制线程的最大并发数，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。代码如下：

Java代码   

1. package test;  
2. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
3. import java.util.concurrent.Executors;  
4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
5.  public static void main(String[] args) {  
6.   ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();  
7.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
8.    final int index = i;  
9.    try {  
10.     Thread.sleep(index * 1000);  
11.    } catch (InterruptedException e) {  
12.     e.printStackTrace();  
13.    }  
14.    cachedThreadPool.execute(new Runnable() {  
15.     public void run() {  
16.      System.out.println(index);  
17.     }  
18.    });  
19.   }  
20.  }  
21. } 

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

创建一个定长的线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。代码如下：

1. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
2. import java.util.concurrent.Executors;  
3. public class ThreadPoolExecutorTest {  
4.  public static void main(String[] args) {  
5.   ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);  
6.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
7.    final int index = i;  
8.    fixedThreadPool.execute(new Runnable() {  
9.     public void run() {  
10.      try {  
11.       System.out.println(index);  
12.       Thread.sleep(2000);  
13.      } catch (InterruptedException e) {  
14.       e.printStackTrace();  
15.      }  
16.     }  
17.    });  
18.   }  
19.  }  
20. }

因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep2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();

（3）newScheduledThreadPool

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。代码如下：

1. import java.util.concurrent.Executors;  
2. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
3. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
5.  public static void main(String[] args) {  
6.   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  
7.   scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {  
8.    public void run() {  
9.     System.out.println("delay 3 seconds");  
10.    }  
11.   }, 3, TimeUnit.SECONDS);  
12.  }  
13. }

表示延迟3秒执行

定期执行示例代码如下：

1. import java.util.concurrent.Executors;  
2. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
3. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
4. public class ThreadPoolExecutorTest {  
5.  public static void main(String[] args) {  
6.   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  
7.   scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {  
8.    public void run() {  
9.     System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");  
10.    }  
11.   }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);  
12.  }  
13. }

表示延迟1秒后每3秒执行一次

（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执行。代码如下：

1. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
2. import java.util.concurrent.Executors;  
3. public class ThreadPoolExecutorTest {  
4.  public static void main(String[] args) {  
5.   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();  
6.   for (int i = 0; i < 10; i++) {  
7.    final int index = i;  
8.    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  
9.     public void run() {  
10.      try {  
11.       System.out.println(index);  
12.       Thread.sleep(2000);  
13.      } catch (InterruptedException e) {  
14.       e.printStackTrace();  
15.      }  
16.     }  
17.    });  
18.   }  
19.  }  
20. }

结果依次输出，相当于顺序执行各个任务

你可以使用JDK自带的监控工具来监视我们创建的线程数量，运行一个不终止的线程，创建指定量的线程，来观察：

工具目录：C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_06\bin\jconsole.exe

1. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
2. import java.util.concurrent.Executors;  
3. public class ThreadPoolExecutorTest {  
4.  public static void main(String[] args) {  
5.   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newCachedThreadPool();  
6.   for (int i = 0; i < 100; i++) {  
7.    final int index = i;  
8.    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  
9.     public void run() {  
10.      try {  
11.       while(true) {  
12.        System.out.println(index);  
13.        Thread.sleep(10 * 1000);  
14.       }  
15.      } catch (InterruptedException e) {  
16.       e.printStackTrace();  
17.      }  
18.     }  
19.    });  
20.    try {  
21.     Thread.sleep(500);  
22.    } catch (InterruptedException e) {  
23.     e.printStackTrace();  
24.    }  
25.   }  
26.  }  
27. }

效果如下：

 

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转载自： http://blog.csdn.net/honghailiang888