Java中常用的線程池有哪些

線程池是一種多線程處理形式，處理過程中將任務(wù)添加到隊列，然后在創(chuàng)建線程后自動啟動這些任務(wù)。線程池線程都是后臺線程。每個線程都使用默認的堆棧大小，以默認的優(yōu)先級運行，并處于多線程單元中。如果某個線程在托管代碼中空閑(如正在等待某個事件),則線程池將插入另一個輔助線程來使所有處理器保持繁忙。如果所有線程池線程都始終保持繁忙，但隊列中包含掛起的工作，則線程池將在一段時間后創(chuàng)建另一個輔助線程但線程的數(shù)目永遠不會超過最大值。超過最大值的線程可以排隊，但他們要等到其他線程完成后才啟動。

newSingleThreadExecutor

首先，看一下這種線程池的創(chuàng)建方法：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

從構(gòu)造方法可以看出，它創(chuàng)建了一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)，保證所有任務(wù)按照指定順序執(zhí)行。
那么，如何使用newSingleThreadExecutor呢？我們來舉個例子：

public class OneMoreStudy {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int index = i;
            singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(
                                    "HH:mm:ss");
                            System.out.println("運行時間: " +
                                sdf.format(new Date()) + " " + index);
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
        }

        singleThreadExecutor.shutdown();
    }
}

因為該線程池類似于單線程執(zhí)行，所以先執(zhí)行完前一個任務(wù)后，再順序執(zhí)行下一個任務(wù)，
運行結(jié)果如下：

運行時間: 08:54:17 0
運行時間: 08:54:19 1
運行時間: 08:54:21 2
運行時間: 08:54:23 3
運行時間: 08:54:25 4

有的同學(xué)可能會質(zhì)疑：既然類似于單線程執(zhí)行，那么這種線程池還有存在的必要嗎？這里的單線程執(zhí)行指的是線程池內(nèi)部，從線程池外的角度看，主線程在提交任務(wù)到線程池時并沒有阻塞，仍然是異步的。

newScheduledThreadPool

這個方法創(chuàng)建了一個固定大小的線程池，支持定時及周期性任務(wù)執(zhí)行。
首先看一下定時執(zhí)行的例子：

public class OneMoreStudy {
    public static void main(String[] args) {
        final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        System.out.println("提交時間: " + sdf.format(new Date()));
        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("運行時間: " + sdf.format(new Date()));
                }
            }, 3, TimeUnit.SECONDS);
        scheduledThreadPool.shutdown();
    }
}

使用該線程池的schedule方法，延遲3秒鐘后執(zhí)行任務(wù)，運行結(jié)果如下：

提交時間: 09:11:39
運行時間: 09:11:42

再看一下周期執(zhí)行的例子：

public class OneMoreStudy {
    public static void main(String[] args) {
        final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        System.out.println("提交時間: " + sdf.format(new Date()));
        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("運行時間: " + sdf.format(new Date()));
                }
            }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
        Thread.sleep(10000);
        scheduledThreadPool.shutdown();
    }
}

使用該線程池的scheduleAtFixedRate方法，延遲1秒鐘后每隔3秒執(zhí)行一次任務(wù)，運行結(jié)果如下：

提交時間: 09:23:20
運行時間: 09:23:21
運行時間: 09:23:24
運行時間: 09:23:27

newFixedThreadPool

首先，看一下這種線程池的創(chuàng)建方法：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

從構(gòu)造方法可以看出，它創(chuàng)建了一個固定大小的線程池，每次提交一個任務(wù)就創(chuàng)建一個線程，直到線程達到線程池的最大值nThreads。線程池的大小一旦達到最大值后，再有新的任務(wù)提交時則放入***阻塞隊列中，等到有線程空閑時，再從隊列中取出任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。
那么，如何使用newFixedThreadPool呢？我們來舉個例子：

public class OneMoreStudy {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int index = i;
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(
                                    "HH:mm:ss");
                            System.out.println("運行時間: " +
                                sdf.format(new Date()) + " " + index);
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
        }

        fixedThreadPool.shutdown(); 
    }
}

上面的例子中創(chuàng)建了一個固定大小為3的線程池，然后在線程池提交了5個任務(wù)。在提交第4個任務(wù)時，因為線程池的大小已經(jīng)達到了3并且前3個任務(wù)在運行中，所以第4個任務(wù)被放入了隊列，等待有空閑的線程時再被運行。運行結(jié)果如下（注意前3個任務(wù)和后2個任務(wù)的運行時間）：

運行時間: 08:09:02 1
運行時間: 08:09:02 2
運行時間: 08:09:02 0
運行時間: 08:09:04 4
運行時間: 08:09:04 3

newCachedThreadPool

首先，看一下這種線程池的創(chuàng)建方法：

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

從構(gòu)造方法可以看出，它創(chuàng)建了一個可緩存的線程池。當(dāng)有新的任務(wù)提交時，有空閑線程則直接處理任務(wù)，沒有空閑線程則創(chuàng)建新的線程處理任務(wù)，隊列中不儲存任務(wù)。線程池不對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)（或者說JVM）能夠創(chuàng)建的最大線程大小。如果線程空閑時間超過了60秒就會被回收。
那么，如何使用newCachedThreadPool呢？我們來舉個例子：

public class OneMoreStudy {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int index = i;
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(
                                    "HH:mm:ss");
                            System.out.println("運行時間: " +
                                sdf.format(new Date()) + " " + index);
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
        }

        cachedThreadPool.shutdown();
    }
}

因為這種線程有新的任務(wù)提交，就會創(chuàng)建新的線程（線程池中沒有空閑線程時），不需要等待，所以提交的5個任務(wù)的運行時間是一樣的，運行結(jié)果如下：

運行時間: 08:45:18 2
運行時間: 08:45:18 1
運行時間: 08:45:18 3
運行時間: 08:45:18 4
運行時間: 08:45:18 0