java中线程池的创建与使用

原创admin 分类：热门问答 2024-04-29 16:31:05 0

java中线程池的创建与使用
在Java中，线程池是一种非常有用的工具，它可以帮助我们有效地管理线程资源，避免因频繁创建和销毁线程而带来的性能开销。线程池的核心思想是重用已经创建的线程，而不是每次需要执行任务时都创建新线程。这样不仅可以提高程序的响应速度，还可以提高系统资源的利用率。

定义与目的

线程池（java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor）是一种执行器（Executor），用于在一个后台线程中执行任务。线程池的主要目的是减少在创建和销毁线程时所产生的性能开销。通过重用已经创建的线程来执行新的任务，线程池提高了程序的响应速度，并且提供了更好的系统资源管理。

线程池与单线程的对比

线程池与单线程执行器的主要区别在于并发处理能力。单线程执行器一次只能执行一个任务，而线程池可以同时执行多个任务。以下是线程池和单线程执行器的对比表格：

特性	线程池	单线程执行器
并发数	可配置，支持多线程并发执行	仅支持单线程执行
资源利用	高，通过重用线程减少开销	低，每次任务都需要创建新线程
任务管理	可以对任务队列和线程数量进行管理	简单的任务管理
适用场景	需要执行大量短期或并发任务	需要顺序执行任务或任务较少

核心类与方法

线程池的核心类是ThreadPoolExecutor，它提供了线程池的创建和管理。以下是一些重要的方法：

execute(Runnable command): 执行一个任务。
submit(Runnable task): 提交一个任务用于执行，并返回一个Future对象。
shutdown(): 平滑地关闭线程池，不再接受新任务，但已提交的任务将完成执行。
shutdownNow(): 尝试立即停止所有正在执行的任务，并暂停处理等待的任务，并返回等待执行的任务列表。

使用场景

线程池适用于需要执行大量短期或并发任务的场景。例如，在Web服务器中，每个请求可以作为一个任务提交到线程池中，由线程池中的线程并发处理。

代码案例

以下是两个线程池的创建与使用案例：

案例1：固定大小的线程池

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

public class FixedThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        int poolSize = 5; // 线程池大小
        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) Executors.newFixedThreadPool(poolSize);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int finalI = i;
            executor.execute(() -> {
                System.out.println("Task " + finalI + " is running by " + Thread.currentThread().getName());
            });
        }

        executor.shutdown(); // 关闭线程池，不再接受新任务
    }
}

案例2：单线程的线程池

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

public class SingleThreadExecutorExample {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) Executors.newSingleThreadExecutor();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int finalI = i;
            executor.execute(() -> {
                System.out.println("Task " + finalI + " is running by " + Thread.currentThread().getName());
            });
        }

        executor.shutdown(); // 关闭线程池
    }
}

补充知识表格

以下是线程池的一些重要参数及其说明：

参数	说明
corePoolSize	线程池保留的最小线程数，即使它们处于空闲状态
maximumPoolSize	线程池最大线程数
keepAliveTime	当线程池数量超过`corePoolSize`时，多余的空闲线程能等待多久时间会终止
unit	`keepAliveTime`参数的时间单位
workQueue	阻塞队列，用于存放待执行任务
threadFactory	用于创建新线程的工厂
handler	拒绝策略，当任务太多，无法被线程池及时处理时采取的策略