Java中線程池的示例分析

小編給大家分享一下Java中線程池的示例分析，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

Java線程池

線程的缺點(diǎn)：

1.線程的創(chuàng)建它會(huì)開辟本地方法棧、JVM棧、程序計(jì)數(shù)器私有的內(nèi)存，同時(shí)消耗的時(shí)候需要銷毀以上三個(gè)區(qū)域，因此頻繁的創(chuàng)建和銷毀線程比較消耗系統(tǒng)的資源。

2.在任務(wù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線程可以處理的任務(wù)量的時(shí)候，不能很好的拒絕任務(wù)。

所以就有了線程池：

使用池化的而技術(shù)來管理和使用線程。

線程池的優(yōu)點(diǎn)

1.可以避免頻繁的創(chuàng)建和銷毀線程

2.可以更好的管理線程的個(gè)數(shù)和資源的個(gè)數(shù)。

3.線程池?fù)碛懈嗟墓δ?，比如線程池可以進(jìn)行定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行。

4.線程池可以更友好的拒絕不能處理的任務(wù)。

線程池的6種創(chuàng)建方式

一共有7種創(chuàng)建方式

創(chuàng)建方式一：

創(chuàng)建固定個(gè)數(shù)的線程池：

package ThreadPoolDemo;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-13;
 * time: 10:24;
 */
public class ThreadPoolDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建一個(gè)固定個(gè)數(shù)的線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        //執(zhí)行任務(wù)
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("線程名" + Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }
    }
}

那么如果執(zhí)行次數(shù)大于10次呢？

線程池不會(huì)創(chuàng)建新的線程，它會(huì)復(fù)用之前的線程。

那么如果只執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)呢？它創(chuàng)建了是10個(gè)線程還是兩個(gè)線程呢？

我們可以使用Jconsole來看一看：

結(jié)果是只有2個(gè)線程被創(chuàng)建。

創(chuàng)建方式二：

創(chuàng)建帶有緩存的線程池：

適用于短期有大量的任務(wù)的時(shí)候使用

public class ThreadPoolDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建帶緩存的線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }
    }
}

方式三：

創(chuàng)建執(zhí)行定時(shí)任務(wù)的線程池

package ThreadPoolDemo;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-13;
 * time: 11:32;
 */
public class ThreadPoolDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);
        System.out.println("執(zhí)行定時(shí)任務(wù)前的時(shí)間：" + new Date());
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間：" + new Date());
            }
        },1,2, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

執(zhí)行任務(wù)的四個(gè)參數(shù)的意義：

參數(shù)1：延遲執(zhí)行的任務(wù)

參數(shù)2：延遲一段時(shí)間后執(zhí)行

參數(shù)3：定時(shí)任務(wù)執(zhí)行的頻率

參數(shù)4：配合前兩個(gè)參數(shù)使用，是2、3參數(shù)的時(shí)間單位

還有兩種執(zhí)行的方法：

只會(huì)執(zhí)行一次的方法：

第三種的執(zhí)行方式：

那么這種的執(zhí)行方式和第一種的執(zhí)行方式有什么區(qū)別呢？

當(dāng)在兩種執(zhí)行的方式中分別加上sleep()之后：

方式一：

方式三：

結(jié)論很明顯了：

第一種方式是以上一個(gè)任務(wù)的開始時(shí)間+定時(shí)的時(shí)間作為當(dāng)前任務(wù)的開始時(shí)間

第三種方式是以上一個(gè)任務(wù)的結(jié)束時(shí)間來作為當(dāng)前任務(wù)的開始時(shí)間。

創(chuàng)建方式四：

package ThreadPoolDemo;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-13;
 * time: 12:38;
 */
public class ThreadPoolDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建單個(gè)執(zhí)行任務(wù)的線程池
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService
                = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        System.out.println("執(zhí)行任務(wù)之前" + new Date());
        scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("我是SingleThreadSchedule"+ new Date());
            }
        },3,1, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

創(chuàng)建方式五：

創(chuàng)建單個(gè)線程的線程池

package ThreadPoolDemo;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-13;
 * time: 12:55;
 */
public class ThreadPoolDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建單個(gè)線程的線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("線程名 " +  Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }
    }
}

創(chuàng)建單個(gè)線程池的作用是什么？

1.可以避免頻繁創(chuàng)建和銷毀線程所帶來的性能的開銷

2.它有任務(wù)隊(duì)列，可以存儲(chǔ)多余的任務(wù)

3.可以更好的管理任務(wù)

4.當(dāng)有大量的任務(wù)不能處理的時(shí)候，可以友好的執(zhí)行拒絕策略

創(chuàng)建方式六：

創(chuàng)建異步線程池根據(jù)當(dāng)前CPU來創(chuàng)建對(duì)應(yīng)個(gè)數(shù)的線程池

package ThreadPoolDemo;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-13;
 * time: 13:12;
 */
public class ThreadPoolDemo6 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newWorkStealingPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) { 
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("線程名" + Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }
    }
}

運(yùn)行結(jié)果為什么什么都沒有呢？

看下面的異步與同步的區(qū)別就知道了。

加上這個(gè)

就可以輸出結(jié)果了

線程池的第七種創(chuàng)建方式

前六種的創(chuàng)建方式有什么問題呢？

1.線程的數(shù)量不可控（比如帶緩存的線程池）

2.工作任務(wù)量不可控（默認(rèn)的任務(wù)隊(duì)列的大小時(shí)Integer.MAX_VALUE),任務(wù)比較大肯會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存的溢出。

所以就可以使用下面的創(chuàng)建線程池的方式了：

package ThreadPoolDemo;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-13;
 * time: 15:05;
 */
public class ThreadPoolDemo7 {
    private static int threadId = 0;
    public static void main(String[] args) {
        ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {
            @Override
            public Thread newThread(Runnable r) {
                Thread thread = new Thread(r);
                thread.setName("我是threadPool-" + ++threadId);
                return thread;
            }
        };
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 3, 100,
                TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(12),
                threadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        for (int i = 0; i < 15; i++) {
            threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }
    }
}

參數(shù)說明：

• 參數(shù)一：核心線程數(shù)|線程池正常情況下的線程 數(shù)量

• 參數(shù)二：最大線程數(shù)|當(dāng)有大量的任務(wù)的時(shí)候可以創(chuàng)建的最多的線程數(shù)

• 參數(shù)三：最大線程的存活時(shí)間

• 參數(shù)四：配合參數(shù)三一起使用的表示參數(shù)三的時(shí)間單位

• 參數(shù)五：任務(wù)隊(duì)列

• 參數(shù)六：線程工廠

• 參數(shù)七：決絕策略

注意事項(xiàng)：最大的線程數(shù)要大于等于核心的線程數(shù)

五種拒絕策略

為什么拒絕策略可以舍棄最新的任務(wù)或者最舊的任務(wù)呢？

因?yàn)長(zhǎng)inkedBlockingDeque時(shí)FIFO的。

第五種：自定義的拒絕策略

ThreadPoolExecutor的執(zhí)行方式

package ThreadPoolDemo;
import java.util.concurrent.*;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-13;
 * time: 16:58;
 */
public class ThreadPoolDemo9 {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 4, 100,
                TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(10), new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

        //線程池的執(zhí)行方式一
        threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("使用了execute（）執(zhí)行了線程池");
            }
        });
        //線程池的執(zhí)行方式二
        Future<String> futureTask =
                threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() {
                    @Override
                    public String call() throws Exception {
                        return "使用submit(new Callable<>())執(zhí)行了線程池";
                    }
                });
        System.out.println(futureTask.get());
        
    }
}

無返回值的執(zhí)行方式

有返回值的執(zhí)行方式

ThreadPoolExecutor的執(zhí)行流程

當(dāng)任務(wù)量小于核心線程數(shù)的時(shí)候，ThreadPoolExecutor會(huì)創(chuàng)建線程來執(zhí)行任務(wù)

當(dāng)任務(wù)量大于核心的線程數(shù)的時(shí)候，并且沒有空閑的線程時(shí)候，且當(dāng)線程池的線程數(shù)小于最大線程數(shù)的時(shí)候，此時(shí)會(huì)將任務(wù)存

放到任務(wù)隊(duì)列中

如果任務(wù)隊(duì)列也被存滿了，且最大線程數(shù)大于線程池的線程數(shù)的時(shí)候，會(huì)創(chuàng)建新的線程來執(zhí)行任務(wù)。

如果線程池的線程數(shù)等于最大的線程數(shù)，并且任務(wù)隊(duì)列也已經(jīng)滿了，就會(huì)執(zhí)行拒絕策略。?

線程池的終止

shutdown()

線程池的任務(wù)會(huì)執(zhí)行完

shutdownNow()

立即終止線程池，線程池的任務(wù)不會(huì)執(zhí)行完

線程池的狀態(tài)

異步、同步

1.Java 線程 同步與異步

多線程并發(fā)時(shí)，多個(gè)線程同時(shí)請(qǐng)求同一個(gè)資源，必然導(dǎo)致此資源的數(shù)據(jù)不安全，A線程修改了B線程的處理的數(shù)據(jù)，而B線程又修改了A線程處理的數(shù)理。顯然這是由于全局資源造成的，有時(shí)為了解決此問題，優(yōu)先考慮使用局部變量，退而求其次使用同步代碼塊，出于這樣的安全考慮就必須犧牲系統(tǒng)處理性能，加在多線程并發(fā)時(shí)資源掙奪最激烈的地方，這就實(shí)現(xiàn)了線程的同步機(jī)制

同步

A線程要請(qǐng)求某個(gè)資源，但是此資源正在被B線程使用中，因?yàn)橥綑C(jī)制存在，A線程請(qǐng)求不到，怎么辦，A線程只能等待下去

異步

A線程要請(qǐng)求某個(gè)資源，但是此資源正在被B線程使用中，因?yàn)闆]有同步機(jī)制存在，A線程仍然請(qǐng)求的到，A線程無需等待同步的方式：

1.發(fā)送請(qǐng)求

2.等待執(zhí)行完成

3.有結(jié)果的返回

異步的方式

1.發(fā)請(qǐng)求

2.執(zhí)行完成

3.另一個(gè)線程異步處理

4.處理完成之后返回回調(diào)結(jié)果

顯然，同步最最安全，最保險(xiǎn)的。而異步不安全，容易導(dǎo)致死鎖，這樣一個(gè)線程死掉就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)程崩潰，使用異步的機(jī)制，性能會(huì)有所提升

線程工廠

設(shè)想這樣一種場(chǎng)景，我們需要一個(gè)線程池，并且對(duì)于線程池中的線程對(duì)象，賦予統(tǒng)一的線程優(yōu)先級(jí)、統(tǒng)一的名稱、甚至進(jìn)行統(tǒng)一的業(yè)務(wù)處理或和業(yè)務(wù)方面的初始化工作，這時(shí)工廠方法就是最好用的方法了

package ThreadPoolDemo;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-13;
 * time: 11:12;
 */
public class ThreadFactoryDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThreadFactory myThreadFactory = new MyThreadFactory();
        ExecutorService executorService =  Executors.newFixedThreadPool(10,myThreadFactory);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("使用線程工廠設(shè)置的線程名："+ Thread.currentThread().getName() +
                            " 使用線程工廠設(shè)置的線程的優(yōu)先級(jí)" + Thread.currentThread().getPriority());
                }
            });
        }

    }
    private static int count = 0;
     static class MyThreadFactory implements ThreadFactory{
         @Override
         public Thread newThread(Runnable r) {
             Thread thread = new Thread(r);
             thread.setPriority(8);
             thread.setName("thread--" + count++);
             return thread;
         }
     }
}

以上是“Java中線程池的示例分析”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！