四種Java執行緒池用法解析

阿新 • • 發佈：2018-12-16

本文為大家分析四種Java執行緒池用法，供大家參考，具體內容如下

http://www.jb51.net/article/81843.htm

1、new Thread的弊端

執行一個非同步任務你還只是如下new Thread嗎？

new Thread(new Runnable() {
 
  @Override
  public void run() {
    // TODO Auto-generated method stub
    }
  }
).start();

那你就out太多了，new Thread的弊端如下：

a. 每次new Thread新建物件效能差。 b. 執行緒缺乏統一管理，可能無限制新建執行緒，相互之間競爭，及可能佔用過多系統資源導致宕機或oom。 c. 缺乏更多功能，如定時執行、定期執行、執行緒中斷。

相比new Thread，Java提供的四種執行緒池的好處在於：

a. 重用存在的執行緒，減少物件建立、消亡的開銷，效能佳。 b. 可有效控制最大併發執行緒數，提高系統資源的使用率，同時避免過多資源競爭，避免堵塞。 c. 提供定時執行、定期執行、單執行緒、併發數控制等功能。

2、Java 執行緒池

Java通過Executors提供四種執行緒池，分別為：

newCachedThreadPool建立一個可快取執行緒池，如果執行緒池長度超過處理需要，可靈活回收空閒執行緒，若無可回收，則新建執行緒。 newFixedThreadPool 建立一個定長執行緒池，可控制執行緒最大併發數，超出的執行緒會在佇列中等待。 newScheduledThreadPool 建立一個定長執行緒池，支援定時及週期性任務執行。 newSingleThreadExecutor 建立一個單執行緒化的執行緒池，它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。 (1)newCachedThreadPool：

建立一個可快取執行緒池，如果執行緒池長度超過處理需要，可靈活回收空閒執行緒，若無可回收，則新建執行緒。示例程式碼如下：

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
  try {
    Thread.sleep(index * 1000);
  } 
    catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
  }
 
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
  System.out.println(index);
}
});
}

執行緒池為無限大，當執行第二個任務時第一個任務已經完成，會複用執行第一個任務的執行緒，而不用每次新建執行緒。

(2)newFixedThreadPool：

建立一個定長執行緒池，可控制執行緒最大併發數，超出的執行緒會在佇列中等待。示例程式碼如下：

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
  final int index = i;
 
  fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
try {
  System.out.println(index);
  Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
  // TODO Auto-generated catch block
  e.printStackTrace();
  }
}
});
}

因為執行緒池大小為3，每個任務輸出index後sleep 2秒，所以每兩秒列印3個數字。

定長執行緒池的大小最好根據系統資源進行設定。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可參考PreloadDataCache。

(3)newScheduledThreadPool：

建立一個定長執行緒池，支援定時及週期性任務執行。延遲執行示例程式碼如下：

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
 scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
  System.out.println("delay 3 seconds");
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲3秒執行。

定期執行示例程式碼如下：

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
  System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲1秒後每3秒執行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更強大

(4)newSingleThreadExecutor：

建立一個單執行緒化的執行緒池，它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。示例程式碼如下：

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
  try {
    System.out.println(index);
  Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
  // TODO Auto-generated catch block
  e.printStackTrace();
    }
}
  });
}

結果依次輸出，相當於順序執行各個任務。

現行大多數GUI程式都是單執行緒的。Android中單執行緒可用於資料庫操作，檔案操作，應用批量安裝，應用批量刪除等不適合併發但可能IO阻塞性及影響UI執行緒響應的操作。

執行緒池的作用：

執行緒池作用就是限制系統中執行執行緒的數量。根據系統的環境情況，可以自動或手動設定執行緒數量，達到執行的最佳效果；多了浪費了系統資源，少了造成系統擁擠效率不高。用執行緒池控制執行緒數量，其他執行緒排隊等候。一個任務執行完畢，再從佇列的中取最前面的任務開始執行。若佇列中沒有等待程序，執行緒池的這一資源處於等待。當一個新任務需要執行時，如果執行緒池中有等待的工作執行緒，就可以開始運行了；否則進入等待佇列。

為什麼要用執行緒池:

1.減少了建立和銷燬執行緒的次數，每個工作執行緒都可以被重複利用，可執行多個任務。

2.可以根據系統的承受能力，調整執行緒池中工作線執行緒的數目，防止因為消耗過多的記憶體，而把伺服器累趴下(每個執行緒需要大約1MB記憶體，執行緒開的越多，消耗的記憶體也就越大，最後宕機)。

Java裡面執行緒池的頂級介面是Executor，但是嚴格意義上講Executor並不是一個執行緒池，而只是一個執行執行緒的工具。真正的執行緒池介面是ExecutorService。

比較重要的幾個類：

ExecutorService：真正的執行緒池介面。

ScheduledExecutorService：能和Timer/TimerTask類似，解決那些需要任務重複執行的問題。

ThreadPoolExecutor： ExecutorService的預設實現。

ScheduledThreadPoolExecutor：繼承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService介面實現，週期性任務排程的類實現。

要配置一個執行緒池是比較複雜的，尤其是對於執行緒池的原理不是很清楚的情況下，很有可能配置的執行緒池不是較優的，因此在Executors類裡面提供了一些靜態工廠，生成一些常用的執行緒池。

1.newSingleThreadExecutor

建立一個單執行緒的執行緒池。這個執行緒池只有一個執行緒在工作，也就是相當於單執行緒序列執行所有任務。如果這個唯一的執行緒因為異常結束，那麼會有一個新的執行緒來替代它。此執行緒池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。

2.newFixedThreadPool

建立固定大小的執行緒池。每次提交一個任務就建立一個執行緒，直到執行緒達到執行緒池的最大大小。執行緒池的大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個執行緒因為執行異常而結束，那麼執行緒池會補充一個新執行緒。

3.newCachedThreadPool

建立一個可快取的執行緒池。如果執行緒池的大小超過了處理任務所需要的執行緒，

那麼就會回收部分空閒（60秒不執行任務）的執行緒，當任務數增加時，此執行緒池又可以智慧的新增新執行緒來處理任務。此執行緒池不會對執行緒池大小做限制，執行緒池大小完全依賴於作業系統（或者說JVM）能夠建立的最大執行緒大小。

4.newScheduledThreadPool

建立一個大小無限的執行緒池。此執行緒池支援定時以及週期性執行任務的需求。

例項程式碼

一、固定大小的執行緒池，newFixedThreadPool：

package app.executors; 
 
import java.util.concurrent.Executors; 
import java.util.concurrent.ExecutorService; 
 
/** 
 * Java執行緒：執行緒池 
 * 
 * @author xiho
 */
public class Test { 
  public static void main(String[] args) { 
    // 建立一個可重用固定執行緒數的執行緒池 
    ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); 
    // 建立執行緒 
    Thread t1 = new MyThread(); 
    Thread t2 = new MyThread(); 
    Thread t3 = new MyThread(); 
    Thread t4 = new MyThread(); 
    Thread t5 = new MyThread(); 
    // 將執行緒放入池中進行執行 
    pool.execute(t1); 
    pool.execute(t2); 
    pool.execute(t3); 
    pool.execute(t4); 
    pool.execute(t5); 
    // 關閉執行緒池 
    pool.shutdown(); 
  } 
} 
 
class MyThread extends Thread { 
  @Override
  public void run() { 
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執行。。。"); 
  } 
}

輸出結果：

pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-3正在執行。。。 
pool-1-thread-4正在執行。。。 
pool-1-thread-2正在執行。。。 
pool-1-thread-5正在執行。。。

改變ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5)中的引數：ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)，輸出結果是：

pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-2正在執行。。。 
pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-2正在執行。。。

從以上結果可以看出，newFixedThreadPool的引數指定了可以執行的執行緒的最大數目，超過這個數目的執行緒加進去以後，不會執行。其次，加入執行緒池的執行緒屬於託管狀態，執行緒的執行不受加入順序的影響。

二、單任務執行緒池，newSingleThreadExecutor：

僅僅是把上述程式碼中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改為ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor(); 輸出結果：

pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-1正在執行。。。

可以看出，每次呼叫execute方法，其實最後都是呼叫了thread-1的run方法。

三、可變尺寸的執行緒池，newCachedThreadPool：

與上面的類似，只是改動下pool的建立方式：ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

輸出結果：

pool-1-thread-1正在執行。。。 
pool-1-thread-2正在執行。。。 
pool-1-thread-4正在執行。。。 
pool-1-thread-3正在執行。。。 
pool-1-thread-5正在執行。。。

這種方式的特點是：可根據需要建立新執行緒的執行緒池，但是在以前構造的執行緒可用時將重用它們。

四、延遲連線池，newScheduledThreadPool：

public class TestScheduledThreadPoolExecutor {
 
  public static void main(String[] args) {
 
    ScheduledThreadPoolExecutor exec = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
 
    exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {//每隔一段時間就觸發異常
 
           @Override
 
           publicvoid run() {
 
              //throw new RuntimeException();
 
              System.out.println("================");
 
           }
 
         }, 1000, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);
 
    exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {//每隔一段時間列印系統時間，證明兩者是互不影響的
 
           @Override
 
           publicvoid run() {
 
              System.out.println(System.nanoTime());
 
           }
 
         }, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
 
  }
 
}

輸出結果：

================
 
8384644549516
 
8386643829034
 
8388643830710
 
================
 
8390643851383
 
8392643879319
 
8400643939383

四種Java執行緒池用法解析

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Java 四種常見執行緒池解析

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Java執行緒池原始碼解析及高質量程式碼案例

Java執行緒池用法總結

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java 執行緒池詳解及四種執行緒池用法介紹

Java 執行緒池四種建立方式

JAVA執行緒池ExecutorService四種模式的建立、使用及區別

JAVA執行緒池，ThreadPoolExecutor實現的四種執行緒池

java執行緒池(ThreadPoolExecutor)原始碼解析四

Java執行緒池原理及四種執行緒池的使用

Java高階應用：執行緒池全面解析

java執行緒池詳細入門教程即原始碼解析

Java常用四大執行緒池用法以及ThreadPoolExecutor詳解

（2.1.2.4）Java多執行緒（四）、執行緒池

Java執行緒池架構(一)原理和原始碼解析

深度解析Java執行緒池的異常處理機制

（四）java 執行緒，執行緒池的使用

java 執行緒池基本用法

四種Java執行緒池用法解析

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