Java线程池

为啥要有线程池

为了避免系统频繁地创建和销毁线程，我们可以让创建的线程复用。如果大家进行过数据库开发，那么对数据库连接池应该不会陌生。为了避免每次数据库查询都重新建立和销毁数据库连接，我们可以使用数据库连接池维护一些数据库连接，让它们长期保持在一个激活状态。当系统需要使用数据库时，并不是创建一个新的连接，而是从连接池中获得一个可用的连接即可。反之，当需要关闭连接时，并不真的把连接关闭，而是将这个连接“还”给连接池即可。这种方式可以节约不少创建和销毁对象的时间。

线程池也是类似的概念。在线程池中，总有那么几个活跃线程。当你需要使用线程时，可以从池子中随便拿一个空闲线程，当完成工作时，并不急着关闭线程，而是将这个线程退回到线程池中，方便其他人使用。

简而言之，在使用线程池后，创建线程变成了从线程池获得空闲线程，关闭线程变成了向线程池归还线程，如图所示。

JDK对线程池的支持

Executor框架提供了各种类型的线程池，主要有以下工厂方法：

 public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
 public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
 public static ExecutorService newCachedThreadPool()
 public static ExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor()
 public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

以上工厂方法分别返回具有不同工作特性的线程池。这些线程池工厂方法的具体说明如下。

newFixedThreadPool
该方法返回一个固定线程数量的线程池。该线程池中的线程数量始终不变。当有一个新的任务提交时，线程池中若有空闲线程，则立即执
行。若没有，则新的任务会被暂存在一个任务队列中，待有线程空闲时，便处理任务队列中的任务

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.execute(() -> {
                System.out.println("ThreadPoolDemo.main" + Thread.currentThread().getName());
                Sleep.sleep(1000);
            });
        }
    }
}

结果

ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-2
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-3
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-4
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-5
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-2
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-3
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-5
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-4
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1

newSingleThreadExecutor
该方法返回一个只有一个线程的线程池。若多余一个任务被提交到该线程池，任务会被保存在一个任务队列中，待线程空闲，按先入先出的顺序执行队列中的任务

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.execute(() -> {
                System.out.println("ThreadPoolDemo.main" + Thread.currentThread().getName());
                Sleep.sleep(1000);
            });
        }
    }

结果:

ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1

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。线程池的线程数量不确定，但若有空闲线程可以复用，则会优先使用可复用的
线程。若所有线程均在工作，又有新的任务提交，则会创建新的线程处理任务。所有线程在当前任务执行完毕后，将返回线程池进行复用。

 public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.execute(() -> {
                System.out.println("ThreadPoolDemo.main" + Thread.currentThread().getName());
                Sleep.sleep(500);
            });
            Sleep.sleep(200);
        }
    }

结果:

ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-2
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-3
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-2
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-3
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-2
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-3
ThreadPoolDemo.mainpool-1-thread-1

newSingleThreadScheduledExecutor
该方法返回一个ScheduledExecutorService对象，线程池大小为1.ScheduledExecutorService接口在ExecutorService接口之上扩展了在给定时间执行某任务的功能，如在某个固定的延时之后执行，或者周期性执行某个任务。

        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        // for (int i = 0; i < 10; i++) {
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
            System.out.println("ThreadPoolDemo.main" + Thread.currentThread().getName() + " : " + System.currentTimeMillis());
        }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);
        // 创建并执行在给定延迟后启用的一次性操作。
        // public ScheduledFuture schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit);
        // 创建并执行在给定延迟后启用的一次性操作。有返回值
        // public  ScheduledFuture schedule(Callable callable, long delay, TimeUnit unit)
        // 创建并执行一个周期性动作，该周期性动作在给定的初始延迟之后首先启用，然后在给定的周期之后启用;即执行将在{@code initialDelay}之后开始，然后是{@code initialDelay+period}，然后是{@code initialDelay+ 2 period}，以此类推。如果任务的任何执行遇到异常，则后续执行将被抑制。否则，任务只能通过取消或终止执行程序来终止。如果这个任务的执行时间超过了它的周期，那么后续的执行可能会延迟开始，但不会并发执行。
        // public ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay, long period, TimeUnit unit);

newScheduledThreadPool
该方法也返回一个ScheduledExecutorService对象，但该线程池可以指定线程数量。

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