Java并发编程之Executors类详解

一、Executors的理解

• Executors类属于java.util.concurrent包；
• 线程池的创建分为两种方式：ThreadPoolExecutor 和 Executors；
• Executors（静态Executor工厂）用于创建线程池；
• 工厂和工具方法Executor ， ExecutorService ， ScheduledExecutorService ， ThreadFactory和Callable在此包中定义的类；

jdk1.8API中的解释如下:

二、Executors类图结构

三、Executors常用的方法

• public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 一种线程数量固定的线程池，当线程处于空闲状态时，他们并不会被回收，除非线程池被关闭。当所有的线程都处于活动状态时，新的任务都会处于等待状态，直到有线程空闲出来。
• public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 创建单个线程。它适用于需要保证顺序地执行各个任务;并且在任意时间点，不会有多个线程是活动的应用场景。
• public static ExecutorService newCachedThreadPool() 创建一个根据需要创建新线程的线程池，但在可用时将重新使用以前构造的线程, 如果没有可用的线程，将创建一个新的线程并将其添加到该池中。 未使用六十秒的线程将被终止并从缓存中删除。
• public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 创建一个线程池，可以调度命令在给定的延迟之后运行，或定期执行, 支持执行定时性或周期性任务。
• public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) 创建一个维护足够的线程以支持给定的并行级别的线程池，并且可以使用多个队列来减少争用。 ( jdk1.8版本新增的方法 )

四、Executors类中常用方法示例

1、newFixedThreadPool方法示例

代码

package com.xz.thread.executors;

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

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2021-06-16 21:33
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建数量固定的线程池,线程池数量为3
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for(int i=0;i<5;i++){
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                        System.out.println("睡眠一秒");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

    }
}

输出结果如下图

结论：示例中创建了数量固定为3的线程，由输出结果截图可知，遍历次数为5次，当执行一轮（3次）后，停顿一秒钟，直到有线程空闲出来，才继续第4次执行。

2、newSingleThreadExecutor方法示例

代码

package com.xz.thread.executor;

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

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2021-06-15 22:33
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建单个线程
        ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for(int i=0;i<5;i++){
            singleThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        System.out.println("睡眠一秒");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

    }
}

输出结果如下图

结论：示例中创建了创建单个线程，每执行一次任务后，睡眠一秒，保证顺序地执行各个任务。

3、newCachedThreadPool方法 代码

package com.xz.thread.executor;

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

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2021-06-15 22:33
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建带有缓存功能的线程池
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for(int i=0;i<5;i++){
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        System.out.println("睡眠一秒");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

    }
}

输出结果如下图

结论：示例中根据需要创建带有缓存线程的线程池，并在可用时将重新使用以前构造的线程。

4、newScheduledThreadPool方法示例

代码

package com.xz.thread.executor;

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

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2021-06-15 22:33
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建执行周期性任务的线程池
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        /**
         * schedule(Runnable command,long delay, TimeUnit unit)方法参数解析
         * command 表示执行任务命令
         * delay 表示从现在开始延迟执行的时间
         * unit  延时参数的时间单位
         */
        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("scheduledThreadPool:"+LocalDateTime.now());
            }
        },1L, TimeUnit.MINUTES);
        System.out.println("当前时间："+LocalDateTime.now());
    }
}

输出结果如下图

结论：示例中创建执行周期性或定时性任务的线程池，由输出结果可知，设置的1分钟后执行任务已经生效。

五、Executors创建线程池原理

1、无论是创建何种类型线程池(newFixedThreadPool、newSingleThreadExecutor、newCachedThreadPool等等)，均会调用ThreadPoolExecutor构造函数。

2、 ThreadPoolExecutor构造函数中的参数解析

• corePoolSize 核心线程最大数量，通俗点来讲就是，线程池中常驻线程的最大数量
• maximumPoolSize 线程池中运行最大线程数(包括核心线程和非核心线程)
• keepAliveTime 线程池中空闲线程（仅适用于非核心线程）所能存活的最长时间
• unit 存活时间单位，与keepAliveTime搭配使用
• workQueue 存放任务的阻塞队列
• handler 线程池饱和策略

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