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Java中线程池的介绍、构造方法及优势

article 2024/9/24 14:23:12

前言

在Java应用程序开发中，使用线程池能够有效地控制线程的数量，提升系统的性能，减少资源浪费。本文将介绍线程池的概念、优势、以及线程池的构造方法和类型，并逐一讲解线程池构造参数的使用，包含具体代码案例。

线程池介绍

线程池是一种线程对象池，其中包含了多个线程，可以在运行时动态地分配和回收线程。线程池会将来自应用程序的任务分配给池中可用的线程，避免了每次请求都需要创建新线程的开销。

线程池优势

线程池的优势主要有以下几点：

重用现有的线程对象，避免了线程对象的频繁分配和销毁，减小了系统资源的消耗；
控制运行线程的数量，避免因创建过多线程造成系统的过度开销和负载过高；
能够提升系统响应速度和服务质量，保证了应用程序的性能和可靠性。

线程池的构造方法及类型

Java中通过 Executor 框架提供了线程池的标准实现。在构造线程池的时候，常用的方式有以下几种：

`newFixedThreadPool`

该方法返回一个固定大小的线程池，可以控制最大并发线程数。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

`newCachedThreadPool`

该方法返回一个可根据实际情况调整线程数量的线程池，不限制最大线程数，当执行新任务时，若线程池中有空闲线程，则直接使用空闲线程执行任务，否则创建新线程执行任务。

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

`newSingleThreadExecutor`

该方法返回只有一个线程的线程池，它的核心池大小为1，最大池大小为1，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 ExecutorService newSingleThreadExecutor()

`newScheduledThreadPool`

该方法返回一个具有定时功能的线程池。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

线程池构造参数逐一讲解

在构造线程池的时候，需要传入相应的参数，以下是各种线程池的构造参数逐一讲解。

`corePoolSize`

线程池中的核心线程数，表示当前池中存在的线程数，即使当前线程空闲也不会被回收。默认情况下，在创建线程池时线程没有立即启动，而是在任务提交到线程池时再启动。

`maximumPoolSize`

线程池中的最大线程数，当核心线程都出于忙碌状态时，会创建新的线程来处理任务，直到达到最大线程数为止。

`keepAliveTime`

非核心线程闲置超时时间，当线程池中的线程数大于核心线程数时，如果这些线程都处于空闲状态，则这些线程会被回收。具体时间的计算方式为线程池中的线程数量减去核心线程数，这部分线程的空闲时间达到 keepAliveTime 时会被回收。

`unit`

表示 keepAliveTime 的时间单位，包括天、小时、分钟、秒、毫秒、微秒和纳秒等。

`workQueue`

任务队列，被提交但未被执行的任务。

`threadFactory`

线程工厂，用来创建线程。

`handler`

线程饱和策略，当线程池中的线程数达到 maximumPoolSize，且队列已满时，采取的饱和策略。常用的饱和策略有AbortPolicy、DiscardPolicy、DiscardOldestPolicy 和 CallerRunsPolicy 等。

具体代码案例

接下来，我们将以 newFixedThreadPool 方法为例，给出具体的代码实现方式。

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个大小为 5 的线程池
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // 提交任务
            executor.execute(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行任务");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "任务执行完成");
            });
        }
        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}

上述代码是创建一个大小为5的线程池，提交10个任务，每个任务中线程会休眠1秒钟后再输出消息并结束。最后调用 shutdown() 方法关闭线程池。

结论

线程池可以提高系统的性能和可靠性，避免了线程的频繁创建和销毁，减少了系统资源的消耗。在构造线程池的时候，需要传入一些参数，包括核心线程数、最大线程数、任务队列、饱和策略等。Java中提供了多种线程池实现，例如 newFixedThreadPool、newCachedThreadPool、newSingleThreadExecutor 和 newScheduledThreadPool 等，开发者可根据实际情况进行选择和使用。

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http://www.kler.cn/news/17012.html