2019-04-27 java常用线程池
1. 为什么要使用线程池
在上一节中已经介绍了线程的创建方式，当需要并行执行一个任务就创建一个线程来执行。但是频繁的创建线程以及回收线程资源，容易在jvm中造成很大的性能消耗。这时我们就会想：能不能在一个池子中创建线程，当有任务来时，就从池子中取出一个线程来执行任务，当任务执行完毕，就将线程放回池子里面，等待下一个需要执行的任务。上帝说要有池子，于是便有了线程池。
2.线程池的创建以及常用的线程池
//常见的线程池创建都是通过调用Executors的静态方法生成
ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
//看下Executors的内部静态创建线程池方法
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
//再看下ThreadPoolExcutor的构造函数，初步了解下各个参数的意义，下一节会有详解
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
如上面所示，我们最常使用的cachedThreadPool就是通过调用Executors的静态方法生成，它是一个可缓存线程池，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。具有以下特点：
- 工作线程的创建数量几乎没有限制(其实也有限制的,数目为Interger. MAX_VALUE), 这样可灵活的往线程池中添加线程。
- 如果长时间没有往线程池中提交任务，即如果工作线程空闲了指定的时间(默认为1分钟)，则该工作线程将自动终止。终止后，如果你又提交了新的任务，则线程池重新创建一个工作线程。
- 在使用CachedThreadPool时，一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线程同时运行，很有会造成系统瘫痪。
除了CachedThreadPool，还有以下几种常见的线程池
（1）FixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool
(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
threadFactory);
}
FixedThreadPool创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列LinkedBlockingQueue中。
FixedThreadPool是一个典型且优秀的线程池，它具有线程池提高程序效率和节省创建线程时所耗的开销的优点。但是，在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源。
（2）SingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
SingleThreadExecutor创建一个单线程化的Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，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。如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行。
单工作线程最大的特点是可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。
(3)ScheduledThreadPool
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
ScheduledThreadPool创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，支持定时及周期性任务执行。
3.使用例子
CacheThreadPool、FixedThreadPool、SingleThreadExecutor用法都是差不多的，都是将一个任务直接交给线程池execute，最终得到结果。
package com.demo.noteBook;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CacheThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ExecutorService cacheThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
//这里如果用volatile修饰int保存结果，由于累加和赋值不是原子操作，会导致结果出错
AtomicInteger sumResult = new AtomicInteger(0);
for(int k = 0; k < 10; k++){
cacheThreadPool.execute(()->{
for(int i = 1; i <= 100; i++){
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
sumResult.addAndGet(i);
System.out.println("sumResult is" + sumResult) ;
}
});
}
//将线程池关闭，不再接受新任务，等待线程池里面的任务执行完成
cacheThreadPool.shutdown();
//在调用shutdown后，才会在任务都执行完毕后，将isTerminated设置为true
while(true){
if(cacheThreadPool.isTerminated()){
System.out.println("sumResult is over" + sumResult) ;
break;
}
}
}
}
ScheduleThreadPool使用方法比较特殊，首先它不是使用ExecutorService，而是它的子类ScheduledExecutorService,它按周期执行任务的方法不是execute，而是ScheduledExecutorService的schedule等方法，下面是一个使用的例子：
package com.demo.noteBook;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ScheduleThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) {
//实现功能，在程序运行5s后，每隔3s say hello 一次
ScheduledExecutorService scheduleThreadPo =
Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduleThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable(){
public void run(){
System.out.println(" I say hello");
}
}, 5, 3, TimeUnit.SECONDS);
}
}
