java线程池的使用

2018-03-18  本文已影响0人  JaocbYu

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

  1. newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。

  2. newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

  3. newScheduledThreadPool 创建一个无限长线程池，支持定时及周期性任务执行。

  4. newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

(1). newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。示例代码如下：

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);
}
});
}

线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

(2). newFixedThreadPool
创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例代码如下：

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();
}
}
});
}

因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。

定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可参考PreloadDataCache。

(3) newScheduledThreadPool
创建一个大小无限的线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：

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

表示延迟3秒执行。

scheduleAtFixedRate：在任务执行时间小于间隔时间的情况下，程序以起始时间为准则，每隔指定时间执行一次，不受任务执行时间影响；当执行任务时间大于间隔时间，等待原有任务执行完成，马上开启下一个任务进行执行。此时，执行间隔时间已经被打乱。
scheduleWithFixedDelay：无论任务执行时间长短，都是当第一个任务执行完成之后，延迟指定时间再开始执行第二个任务。

定期执行示例代码如下：

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

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更强大，后面会有一篇单独进行对比。

(4)、newSingleThreadExecutor
创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下：

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();
}
}
});
}

结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

现行大多数GUI程序都是单线程的。Android中单线程可用于数据库操作，文件操作，应用批量安装，应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。

线程池的作用：

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排 队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池 中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。

2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。

3.Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

比较重要的几个类：

真正的线程池接口。

能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。

ExecutorService的默认实现。

继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

ThreadPoolExecutor：

  1. 如果线程池中运行的线程 小于corePoolSize ，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要 创建新的线程 来处理被添加的任务。

  2. 如果线程池中运行的线程大于等于corePoolSize，但是缓冲队列workQueue未满 ，那么任务被放入缓冲队列 。

  3. 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满(即无法将请求加入队列 )，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程 来处理被添加的任务。

  4. 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize ，那么通过 handler 所指定的策略来处理此任务。

  5. 当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止 。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。
    也就是：处理任务的优先级为：
    corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。

workQueue一共有三种

handler有四个选择

  1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
    //抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常

  2. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
    //重试添加当前的任务，他会自动重复调用execute()方法

  3. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
    //抛弃旧的任务

  4. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
    // 抛弃当前的任务

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