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Java線程池的使用方法有哪些

發(fā)布時(shí)間:2023-03-24 14:29:33 來源:億速云 閱讀:112 作者:iii 欄目:開發(fā)技術(shù)

本文小編為大家詳細(xì)介紹“Java線程池的使用方法有哪些”,內(nèi)容詳細(xì),步驟清晰,細(xì)節(jié)處理妥當(dāng),希望這篇“Java線程池的使用方法有哪些”文章能幫助大家解決疑惑,下面跟著小編的思路慢慢深入,一起來學(xué)習(xí)新知識吧。

    線程池的創(chuàng)建?法總共有 7 種,但總體來說可分為 2 類: 

    1. 通過 ThreadPoolExecutor 創(chuàng)建的線程池;        

    2. 通過 Executors 創(chuàng)建的線程池。

    線程池的創(chuàng)建?式總共包含以下 7 種(其中 6 種是通過 Executors 創(chuàng)建的, 1 種是通過 ThreadPoolExecutor 創(chuàng)建的):

    1. Executors.newFixedThreadPool:創(chuàng)建?個(gè)固定??的線程池,可控制并發(fā)的線程數(shù),超出的線程會(huì)在隊(duì)列中等待;         
    2. Executors.newCachedThreadPool:創(chuàng)建?個(gè)可緩存的線程池,若線程數(shù)超過處理所需,緩存?段時(shí)間后會(huì)回收,若線程數(shù)不夠,則新建線程;        
     3. Executors.newSingleThreadExecutor:創(chuàng)建單個(gè)線程數(shù)的線程池,它可以保證先進(jìn)先出的執(zhí)?順序;         
    4. Executors.newScheduledThreadPool:創(chuàng)建?個(gè)可以執(zhí)?延遲任務(wù)的線程池;         
    5. Executors.newSingleThreadScheduledExecutor:創(chuàng)建?個(gè)單線程的可以執(zhí)?延遲任務(wù)的線程池;
    6. Executors.newWorkStealingPool:創(chuàng)建?個(gè)搶占式執(zhí)?的線程池(任務(wù)執(zhí)?順序不確定)【JDK1.8 添加】。
     7. ThreadPoolExecutor:最原始的創(chuàng)建線程池的?式,它包含了 7 個(gè)參數(shù)可供設(shè)置,后?會(huì)詳細(xì)講。

     1. 固定數(shù)量的線程池

    public class ThreadPoolDemo3 {
        public static void main(String[] args) {
            ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
            //添加任務(wù)方式 1
            threadPool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                }
            });
     
            //添加任務(wù)方式2
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }
    }
    輸出:
    pool-1-thread-1
    pool-1-thread-2

    a.  線程池返回結(jié)果

    public class ThreadPoolDemo4 {
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
            ExecutorService threadPool =  Executors.newFixedThreadPool(2);
            //執(zhí)行任務(wù)
            Future<Integer> result = threadPool.submit(new Callable<Integer>() {
                @Override
                public Integer call() throws Exception {
                    int num = new Random().nextInt(10);
                    System.out.println("隨機(jī)數(shù)" + num);
                    return num;
                }
            });
     
            //打印線程池返回方式
            System.out.println("返回結(jié)果:" + result.get());
        }
    }
    輸出
    隨機(jī)數(shù)8
    返回結(jié)果:8

    使用submit可以執(zhí)行有返回值的任務(wù)或者是無返回值的任務(wù);而execute只能執(zhí)行不帶返回值的任務(wù)。 

    Java線程池的使用方法有哪些

    b. ?定義線程池名稱或優(yōu)先級

    public class ThreadPoolDemo5 {
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
             // 創(chuàng)建線程工廠
            ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {
                @Override
                public Thread newThread(Runnable r) {
                    //?。。。。。?!一定要注意:要把任務(wù)Runnable設(shè)置給新創(chuàng)建的線程
                    Thread thread = new Thread(r);
                    //設(shè)置線程的命名規(guī)則
                    thread.setName("我的線程" + r.hashCode());
                    //設(shè)置線程的優(yōu)先級
                    thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
                    return thread;
                }
            };
            ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2,threadFactory);
            //執(zhí)行任務(wù)1
            Future<Integer> result = threadPool.submit(new Callable<Integer>() {
                @Override
                public Integer call() throws Exception {
                    int num = new Random().nextInt(10);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getPriority() + ", 隨機(jī)數(shù):" + num);
                    return num;
                }
            });
            //打印線程池返回結(jié)果
            System.out.println("返回結(jié)果:" + result.get());
        }
    }

     提供的功能:

            1. 設(shè)置(線程池中)線程的命名規(guī)則。

            2. 設(shè)置線程的優(yōu)先級。

            3. 設(shè)置線程分組。

            4. 設(shè)置線程類型(用戶線程、守護(hù)線程)。

    2. 帶緩存的線程池

    public class ThreadPoolDemo6 {
        public static void main(String[] args) {
            //創(chuàng)建線程池
            ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                int finalI = i;
                service.submit(() -> {
                    System.out.println("i : " + finalI + "|線程名稱:" + Thread.currentThread().getName());
                });
            }
        }
    }
    輸出
    i : 1|線程名稱:pool-1-thread-2
    i : 4|線程名稱:pool-1-thread-5
    i : 3|線程名稱:pool-1-thread-4
    i : 5|線程名稱:pool-1-thread-6
    i : 0|線程名稱:pool-1-thread-1
    i : 2|線程名稱:pool-1-thread-3
    i : 6|線程名稱:pool-1-thread-7
    i : 7|線程名稱:pool-1-thread-8
    i : 8|線程名稱:pool-1-thread-9
    i : 9|線程名稱:pool-1-thread-1

    優(yōu)點(diǎn):線程池會(huì)根據(jù)任務(wù)數(shù)量創(chuàng)建線程池,并且在一定時(shí)間內(nèi)可以重復(fù)使用這些線程,產(chǎn)生相應(yīng)的線程池。

    缺點(diǎn):適用于短時(shí)間有大量任務(wù)的場景,它的缺點(diǎn)是可能會(huì)占用很多的資源。

    3. 執(zhí)?定時(shí)任務(wù) a. 延遲執(zhí)?(?次)

    public class ThreadPoolDemo7 {
        public static void main(String[] args) {
            //創(chuàng)建線程池
            ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(5);
            System.out.println("添加任務(wù)的時(shí)間:" + LocalDateTime.now());
            //執(zhí)行定時(shí)任務(wù)(延遲3s執(zhí)行)只執(zhí)行一次
            service.schedule(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("執(zhí)行子任務(wù):" + LocalDateTime.now());
                }
            },3, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
    輸出
    添加任務(wù)的時(shí)間:2022-04-13T14:19:39.983
    執(zhí)行子任務(wù):2022-04-13T14:19:42.987

    Java線程池的使用方法有哪些

      b. 固定頻率執(zhí)?

    public class ThreadPoolDemo8 {
        public static void main(String[] args) {
            //創(chuàng)建線程池
            ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(5);
            System.out.println("添加任務(wù)時(shí)間:" + LocalDateTime.now());
            //2s之后開始執(zhí)行定時(shí)任務(wù),定時(shí)任務(wù)每隔4s執(zhí)行一次
            service.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("執(zhí)行任務(wù):" + LocalDateTime.now());
                }
            },2,4, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
    輸出
    添加任務(wù)時(shí)間:2022-04-13T14:24:38.810
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:24:40.814
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:24:44.814
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:24:48.813
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:24:52.815
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:24:56.813
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:25:00.813
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:25:04.814
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:25:08.813
    ... ...
    ... ...
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:26:44.814
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:26:48.813

    Java線程池的使用方法有哪些

     注意事項(xiàng):

    public class ThreadPoolDemo9 {
        public static void main(String[] args) {
            //創(chuàng)建線程池
            ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(5);
            System.out.println("添加任務(wù)時(shí)間:" + LocalDateTime.now());
            service.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("執(zhí)行任務(wù): " + LocalDateTime.now());
                    try {
                        Thread.sleep(5 * 1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            },2,4, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
    輸出
    添加任務(wù)時(shí)間:2022-04-13T14:33:34.551
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:33:36.556
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:33:41.557
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:33:46.559
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:33:51.561
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:33:56.562
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:34:01.564
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:34:06.566
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:34:11.566
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:34:16.567
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:34:21.570
    執(zhí)行任務(wù): 2022-04-13T14:34:26.570
    ... ....

    Java線程池的使用方法有哪些

    c. scheduleAtFixedRate VS scheduleWithFixedDelay

    scheduleAtFixedRate 是以上?次任務(wù)的開始時(shí)間,作為下次定時(shí)任務(wù)的參考時(shí)間的(參考時(shí)間+延遲任務(wù)=任務(wù)執(zhí)?)。 scheduleWithFixedDelay 是以上?次任務(wù)的結(jié)束時(shí)間,作為下次定時(shí)任務(wù)的參考時(shí)間的。

    public class ThreadPoolDemo10 {
        public static void main(String[] args) {
            //創(chuàng)建線程池
            ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(5);
            System.out.println("添加任務(wù)時(shí)間:" + LocalDateTime.now());
            //2s之后開始執(zhí)行定時(shí)任務(wù),定時(shí)任務(wù)每隔4s執(zhí)行一次
            service.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("執(zhí)行任務(wù):" + LocalDateTime.now());
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }, 2, 4, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
    輸出
    添加任務(wù)時(shí)間:2022-04-13T14:46:02.871
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:04.876
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:09.878
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:14.880
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:19.883
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:24.885
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:29.888
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:34.888
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:39.891
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:44.893
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:49.895
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:54.897
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:46:59.900
    執(zhí)行任務(wù):2022-04-13T14:47:04.901
    ... ...

    Java線程池的使用方法有哪些

    4. 定時(shí)任務(wù)單線程

    public class ThreadPoolDemo11 {
        public static void main(String[] args) {
            ScheduledExecutorService service = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
            System.out.println("添加任務(wù)的時(shí)間:" + LocalDateTime.now());
            service.schedule(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("執(zhí)行時(shí)間:" + LocalDateTime.now());
                }
            },2, TimeUnit.SECONDS );
        }
    }
    輸出
    添加任務(wù)的時(shí)間:2022-04-13T15:06:38.100
    執(zhí)行時(shí)間:2022-04-13T15:06:40.106

    5. 單線程線程池

    public class ThreadPoolDemo12 {
        public static void main(String[] args) {
            ExecutorService service = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                service.submit(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        System.out.println("線程名:" + Thread.currentThread().getName());
                    }
                });
            }
        }
    }
    輸出
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1
    線程名:pool-1-thread-1

    (MS) 為什么不直接用線程?

    單線程的線程池又什么意義?

            1. 復(fù)用線程。

            2. 單線程的線程池提供了任務(wù)隊(duì)列和拒絕策略(當(dāng)任務(wù)隊(duì)列滿了之后(Integer.MAX_VALUE),新來的任務(wù)就會(huì)拒絕策略)

    6. 根據(jù)當(dāng)前CPU?成線程池

    public class ThreadPoolDemo13 {
        public static void main(String[] args) {
            ExecutorService service = Executors.newWorkStealingPool();
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                service.submit(() -> {
                    System.out.println("線程名" + Thread.currentThread().getName());
                });
                
                while(!service.isTerminated()) {
                }
            }
        }
    }
    輸出
    線程名ForkJoinPool-1-worker-1

    7. ThreadPoolExecutor

    (1). Executors ?動(dòng)創(chuàng)建線程池可能存在的問題

    Java線程池的使用方法有哪些

    a. OOM 代碼演示
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
     
    public class ThreadPoolDemo54 {
        static class MyOOMClass {
            // 1M 空間(M KB Byte)
            private byte[] bytes = new byte[1 * 1024 * 1024];
       }
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread.sleep(15 * 1000);
            ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
            Object[] objects = new Object[15];
            for (int i = 0; i < 15; i++) {
                final int finalI = i;
                service.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(finalI * 200);
                       } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                       }
                        MyOOMClass myOOMClass = new MyOOMClass();
                        objects[finalI] = myOOMClass;
                        System.out.println("任務(wù):" + finalI);
                   }
               });
           }
       }
    }

    Java線程池的使用方法有哪些

    Java線程池的使用方法有哪些

     執(zhí)行結(jié)果:

    Java線程池的使用方法有哪些

    b. 關(guān)于參數(shù)設(shè)置

    -XX:標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,所有 HotSpot 都?持的參數(shù)。 -X:?標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,特定的 HotSpot 才?持的參數(shù)。 -D:程序參數(shù)設(shè)置,-D參數(shù)=value,程序中使?:System.getProperty("獲取")。

    mx 是 memory max 的簡稱 

    (2).  ThreadPoolExecutor 使?

    a. ThreadPoolExecutor 參數(shù)說明

    Java線程池的使用方法有哪些

    b. 線程池執(zhí)?流程

    Java線程池的使用方法有哪些

    c. 執(zhí)?流程驗(yàn)證

     <MS>

    線程池的重要執(zhí)行節(jié)點(diǎn):

    1. 當(dāng)任務(wù)來了之后,判斷線程池中實(shí)際線程數(shù)是否小于核心線程數(shù),如果小于就直接創(chuàng)建并執(zhí)行任務(wù)。

    2. 當(dāng)實(shí)際線程數(shù)大于核心線程數(shù)(正式員工),他就會(huì)判斷任務(wù)隊(duì)列是否已滿,如果未滿就將任務(wù)存放隊(duì)列即可。

    3. 判斷線程池的實(shí)際線程數(shù)是否大于最大線程數(shù)(正式員工 + 臨時(shí)員工),如果小于最大線程數(shù),直接創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù);實(shí)際線程數(shù)已經(jīng)等于最大線程數(shù),則會(huì)直接執(zhí)行拒絕策略。

    d. 拒絕策略

    (4種 JDK 提供的拒絕策略 + 1 種 自定義拒絕策略)

    Java線程池的使用方法有哪些

    Java ?帶的拒絕策略,CallerRunsPolicy:

    public class ThreadPoolDemo14 {
        public static void main(String[] args) {
            ThreadFactory factory = new ThreadFactory() {
                @Override
                public Thread newThread(Runnable r) {
                    Thread thread = new Thread(r);
                    return thread;
                }
            };
            // 手動(dòng)創(chuàng)建線程池
            ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(1), new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int finalI = i;
                executor.submit(() -> {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "執(zhí)行任務(wù):" + finalI);
                });
            }
            //終止線程
            executor.shutdown();
        }
    }
    輸出
    main執(zhí)行任務(wù):2
    pool-1-thread-1執(zhí)行任務(wù):0
    main執(zhí)行任務(wù):3
    pool-1-thread-1執(zhí)行任務(wù):1

    ?定義拒絕策略:

    Java線程池的使用方法有哪些

    線程狀態(tài)

    Java線程池的使用方法有哪些

    shutdown 執(zhí)?時(shí)線程池終?接收新任務(wù),并且會(huì)將任務(wù)隊(duì)列中的任務(wù)處理完; shutdownNow 執(zhí)?時(shí)線程池終?接收新任務(wù),并且會(huì)給終?執(zhí)?任務(wù)隊(duì)列中的任務(wù)。

    1. RUNNING:這個(gè)沒什么好說的,這是最正常的狀態(tài):接受新的任務(wù),處理等待隊(duì)列中的任務(wù); SHUTDOWN:不接受新的任務(wù)提交,但是會(huì)繼續(xù)處理等待隊(duì)列中的任務(wù); 2. STOP:不接受新的任務(wù)提交,不再處理等待隊(duì)列中的任務(wù),中斷正在執(zhí)?任務(wù)的線程;

    3. TIDYING:所有的任務(wù)都銷毀了,workCount 為 0。線程池的狀態(tài)在轉(zhuǎn)換為 TIDYING 狀態(tài)時(shí),會(huì)執(zhí) ?鉤??法 terminated();

    4. TERMINATED:terminated() ?法結(jié)束后,線程池的狀態(tài)就會(huì)變成這個(gè)。

    讀到這里,這篇“Java線程池的使用方法有哪些”文章已經(jīng)介紹完畢,想要掌握這篇文章的知識點(diǎn)還需要大家自己動(dòng)手實(shí)踐使用過才能領(lǐng)會(huì),如果想了解更多相關(guān)內(nèi)容的文章,歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。

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