java线程池详解及代码介绍
目录
- 一.线程池简介
- 二、四种常见的线程池详解
- 三、缓冲队列BlockingQueue和自定义线程池ThreadPoolExecutor
- 总结
一.线程池简介
线程池的概念
线程池就是首先创建一些线程,它们的集合称为线程池,使用线程池可以很好的提高性能,线程池在系统启动时既创建大量空闲的线程,程序将一个任务传给线程池。线程池就会启动一条线程来执行这个任务,执行结束后,该线程并不会死亡,而是再次返回线程池中成为空闲状态,等待执行下一个任务。
线程池的工作机制
在线程池的编程模式下,任务是提交给整个线程池,而不是直接提交给某个线程,线程池在拿到任务后,就在内部寻找是否有空闲的线程,如果有,则将任务交给某个空闲的线程
一个线程同时只能执行一个任务,但可以同时向一个线程池提交多个任务
使用线程池的原因
多线程运行时间,系统不断的启动和关闭新线程,成本非常高,会过度消耗系统资源,以及过渡切换线程的危险,从而导致系统资源的崩溃,这时,线程池也就是最好的选择了
二、四种常见的线程池详解
线程池的返回值ExecutorService简介
ExecutorService是Java提供的用于管理线程池的类。该类的两个作用:控制线程数量和重用线程
具体的4种常用的线程池实现
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。
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。
3-newScheduledThreadPool:创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
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;
1-Executors.newCacheThreadPool()
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:
/** * @author: haijiao12138 * @ClassName: ThreadPoolExecutorDemo * @description: TODO Executors.newCachedThreadPool() 创建一个可缓存线程池,如果线程池 长 度超过处理处理需要,可灵活回收空闲线程 若无可回收 则创建新线程 * 常见的4种线程池的使用; * @date: 2021/8/17 20:17 */ public class ThreadPoolExecutorDemo { public static void main(String[] args) { ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(1); }catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } cachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被执行"); } }); } } }
运行结果如下:
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。(用休眠来实现第一个任务完成了);
2-Executors.newFixedThreadPool(int n) //括号中存放线程的数量
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。
public class ThreadPoolExecutorDemo { public static void main(String[] args) { //四种常见的线程池 /* 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 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 会在队列中等得 3-newScheduledThreadPool(); 4-newSingleThreadExecutor(); */ //第二种线程池 //2-Executors.newFixedThreadPool(int n) //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。 ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);//线程池种拥有三个线程 //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 for (int i = 0; i < 10; i++) { fixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行!"); Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } } }
执行代码如下:
3-Executors.newScheduledThreadPool(int n);//初始的时候 线程的个数
延迟5秒执行一次:
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); for (int i = 0; i < 3; i++) { scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("延迟5秒执行:"+Thread.currentThread().getName()); } },5, TimeUnit.SECONDS); }
表示延迟1秒后每3秒执行一次:
public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); //延迟1秒执行 scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("延迟1秒后每3秒执行一次:"+Thread.currentThread().getName()); } }, 1,3 , TimeUnit.MICROSECONDS); }
运行结果如下:
4-Executors.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。
public static void main(String[] args) { //第四种线程池: //Executors.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。 //创建一个单线程化的线程池 ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { //结果依次输出,相当于顺序执行各个任务 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在被执行,打印的值是:"+index); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } }
结果如下:
三、缓冲队列BlockingQueue和自定义线程池ThreadPoolExecutor
缓冲队列BlockingQueue简介:
BlockingQueue是双缓冲队列。BlockingQueue内部使用两条队列,允许两个线程同时向队列一个存储,一个取出操作。在保证并发安全的同时,提高了队列的存取效率。
常用的几种BlockingQueue:
ArrayBlockingQueue(int i):规定大小的BlockingQueue,其构造必须指定大小。其所含的对象是FIFO顺序排序的。
LinkedBlockingQueue()或者(int i):大小不固定的BlockingQueue,若其构造时指定大小,生成的BlockingQueue有大小限制,不指定大小,其大小有Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是FIFO顺序排序的。
PriorityBlockingQueue()或者(int i):类似于LinkedBlockingQueue,但是其所含对象的排序不是FIFO,而是依据对象的自然顺序或者构造函数的Comparator决定。
SynchronizedQueue():特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成。
自定义线程池(ThreadPoolExecutor和BlockingQueue连用)自定义线程池,可以用ThreadPoolExecutor类创建,它有多个构造方法来创建线程池。
常见的构造函数:ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue)
示例代码:
package com.haijiao12138.demo.leetcode.test0817.缓冲队列; /** * @author: haijiao12138 * @ClassName: TempThread * @description: TODO * @date: 2021/8/18 22:24 */ public class TempThread extends Thread { @Override public void run() { // 打印正在执行的缓存线程信息 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被执行"); try { // sleep一秒保证3个任务在分别在3个线程上执行 Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
package com.haijiao12138.demo.leetcode.test0817.缓冲队列; import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @author: haijiao12138 * @ClassName: TestThreadPoolExecutor * @description: TODO * @date: 2021/8/18 22:28 */ public class TestThreadPoolExecutor { public static void main(String[] args) { // 创建数组型缓冲等待队列 BlockingQueue<Runnable> bq = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10); // ThreadPoolExecutor:创建自定义线程池,池ThreadPoolExecutor中保存的线程数为3,允许最大的线程数为6 ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 50, TimeUnit.MILLISECONDS, bq); // 创建3个任务 Runnable t1 = new TempThread(); Runnable t2 = new TempThread(); Runnable t3 = new TempThread(); // 3个任务在分别在3个线程上执行 tpe.execute(t1); tpe.execute(t2); tpe.execute(t3); // 关闭自定义线程池 tpe.shutdown(); } }
总结
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