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Java进阶13 线程池

article 2025/2/7 3:14:29

Java进阶13 线程池

一、线程生命周期

线程被创建并启动以后，它并不是一启动就进入了执行状态，也不是一直处于执行状态。线程对象在不同的时期有不同的状态，这各种状态就是线程的生命周期。

Java中的线程状态被定义在了java.lang.Thread.State枚举类

状态

含义

NEW（新建）

创建线程对象

RUNNABLE（就绪）

start方法被调用，但是还没有抢到CPU执行权

BLOCKED（阻塞）

线程开始运行，但是没有获取到锁对象

WAITING（等待）

wait方法

TIMED-WAITING（计时等待）

sleep方法

TERMINATED（结束状态）

代码全部运行完毕

1、线程生命周期图

过程：创建（NEW）线程后调用start方法进入就绪（RUNNABLE）状态，如果该线程顺利抢到CPU执行权，就进入运行状态，运行主要执行run方法中的代码逻辑，如果运行期间没有被其他线程夺走CPU执行权，则该线程将一直运行至结束，结束后进入**死亡（TERMINTATED）状态。但如果运行期间被其他线程抢走CPU执行权，该线程将回到就绪状态。此外，当其运行期间调用了sleep()方法，则会进入即计时等待（TIMED-WAITING）状态，指定的休眠时间到达后，自动转为就绪状态；如果调用了wait()方法，就会进入无限等待（WAITING）状态，需要其他线程调用notify()方法才能继续进入就绪状态；如果在运行期间无法获取到锁，就会进入阻塞（BLOCKED）**状态，知道其他线程释放了锁，该线程才能获得锁，获得锁之后就会进入就绪状态。

二、线程池

将线程对象交给线程池维护，可以降低系统成本，从而提升程序的性能

2、使用JDK提供的线程池

方法

说明

static ExecutorService newCachedThreadPool()

创建一个默认的线程池

static newFixedThreadPool(int nThreads)

创建一个指定最多线程数量的线程池

3、自定义线程池

ThreadPoolExecutor类

3.1 构造方法

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maxnumPoolSize,long keepActiveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler)
参数1：核心线程数量【不能小于0】

参数2：最大线程数量(核心线程数+临时线程数)【不能小于等于0】

参数3：空闲时间（数值）【不能小于0】

参数4：时间单位【时间单位】

参数5：任务队列【不能为null】

有限队列 new ArrayBlockingQueue<>(队列长度)

无限队列 new LinkedBlockingQueue<>()

参数6：线程对象任务工厂【不能为null】

参数7：拒绝策略【不能为null】

3.2 Demo

public class ThreadPoolDemo2 {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?/*
 ? ? ? ? ? ?指定核心线程数为2，最大线程数为5，空闲时间为60秒，有限队列，线程任务工厂为指定默认的工厂，拒绝策略为AbortPolicy的自定义线程池；
 ? ? ? ?*/
 ? ? ? ?ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(
 ? ? ? ? ? ? ? ?2,
 ? ? ? ? ? ? ? ?5,
 ? ? ? ? ? ? ? ?60,
 ? ? ? ? ? ? ? ?TimeUnit.SECONDS,
 ? ? ? ? ? ? ? ?new ArrayBlockingQueue<>(10),
 ? ? ? ? ? ? ? ?Executors.defaultThreadFactory(),
 ? ? ? ? ? ? ? ?new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
 ? ? ?  );
?
 ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 16; i++) {
 ? ? ? ? ? ?pool.submit(new Runnable() {
 ? ? ? ? ? ? ? ?@Override
 ? ? ? ? ? ? ? ?public void run() {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"提交了线程任务");
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  });
 ? ? ?  }
 ?  }
}

3.3 注意事项

Q：临时线程对象何时创建？

A：提交的线程任务数量 > 核心线程数 + 任务队列数量
Q：什么时候会触发拒绝策略？

A：提交的线程任务数量 > 最大线程数 + 任务队列数量

3.4 拒绝策略

策略选项

说明

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy

丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常（默认）

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy

丢弃任务，但是不抛出异常，这是不推荐的做法

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy

抛弃队列中等待最久的任务，然后把当前任务加入队列中

ThreadPoolExecutor.CallerRunPolicy

调用任务的run()方法，绕过线程池直接执行

三、单例设计模式

单例指单个实例，保证类的对象在内存中只有一份

1、使用场景

如果创建一个对象需要消耗的资源过多，比如I/O与数据库的连接，并且这个对象完全是可以复用的，我们就可以考虑将其设计为单例的对象

2、设计模式

2.1 饿汉式

class Single {
 ? ?
 ? ? //1、私有构造方法，组织其他类创建本类对象
 ? ?private Single(){
 ?  }
?
 ? ?//在本类中创建自己这个类的对象
 ? ?private static Single s = new Single();
?
?
 ? ?/**
 ? ? * 提供一个方法供外部获取本类单例对象
 ? ? * @return 返回单例对象
 ? ? */
 ? ?public static Single getInstance(){
 ? ? ? ?return s;
 ?  }
}

2.2 懒汉式（延迟加载模式）

class Single {
 ? ?
 ? ? //1、私有构造方法，组织其他类创建本类对象
 ? ?private Single(){
 ?  }
?
 ? ?//在本类中创建自己这个类的对象
 ? ?private static Single s = new Single();
?
?
 ? ?/**
 ? ? * 提供一个方法供外部获取本类单例对象
 ? ? * @return 返回单例对象
 ? ? */
 ? ?public static Single getInstance(){
 ? ? ? ?return s;
 ?  }
}