5-線程池

 

線程池

什麼是線程池

Java中的線程池是運用場景最多的併發框架，幾乎全部須要異步或併發執行任務的程序
均可以使用線程池。在開發過程當中，合理地使用線程池可以帶來3個好處。
第一：下降資源消耗。經過重複利用已建立的線程下降線程建立和銷燬形成的消耗。
第二：提升響應速度。當任務到達時，任務能夠不須要等到線程建立就能當即執行。
第三：提升線程的可管理性。線程是稀缺資源，若是無限制地建立，不只會消耗系統資源，
還會下降系統的穩定性，使用線程池能夠進行統一分配、調優和監控。可是，要作到合理利用
線程池，必須對其實現原理了如指掌。

線程池做用

線程池是爲忽然大量爆發的線程設計的，經過有限的幾個固定線程爲大量的操做服務，減小了建立和銷燬線程所需的時間，從而提升效率。

若是一個線程的時間很是長，就不必用線程池了(不是不能做長時間操做，而是不宜。)，何況咱們還不能控制線程池中線程的開始、掛起、和停止。

線程池的分類

ThreadPoolExecutor

Java是天生就支持併發的語言，支持併發意味着多線程，線程的頻繁建立在高併發及大數據量是很是消耗資源的，由於java提供了線程池。在jdk1.5之前的版本中，線程池的使用是及其簡陋的，可是在JDK1.5後，有了很大的改善。JDK1.5以後加入了java.util.concurrent包，java.util.concurrent包的加入給予開發人員開發併發程序以及解決併發問題很大的幫助。這篇文章主要介紹下併發包下的Executor接口，Executor接口雖然做爲一個很是舊的接口（JDK1.5 2004年發佈），可是不少程序員對於其中的一些原理仍是不熟悉，所以寫這篇文章來介紹下Executor接口，同時鞏固下本身的知識。若是文章中有出現錯誤，歡迎你們指出。

Executor框架的最頂層實現是ThreadPoolExecutor類，Executors工廠類中提供的newScheduledThreadPool、newFixedThreadPool、newCachedThreadPool方法其實也只是ThreadPoolExecutor的構造函數參數不一樣而已。經過傳入不一樣的參數，就能夠構造出適用於不一樣應用場景下的線程池，那麼它的底層原理是怎樣實現的呢，這篇就來介紹下ThreadPoolExecutor線程池的運行過程。

 

corePoolSize： 核心池的大小。 當有任務來以後，就會建立一個線程去執行任務，當線程池中的線程數目達到corePoolSize後，就會把到達的任務放到緩存隊列當中
maximumPoolSize： 線程池最大線程數，它表示在線程池中最多能建立多少個線程；
keepAliveTime： 表示線程沒有任務執行時最多保持多久時間會終止。
unit： 參數keepAliveTime的時間單位，有7種取值，在TimeUnit類中有7種靜態屬性：

線程池四種建立方式

Java經過Executors（jdk1.5併發包）提供四種線程池，分別爲：
newCachedThreadPool建立一個可緩存線程池，若是線程池長度超過處理須要，可靈活回收空閒線程，若無可回收，則新建線程。

案例演示:

newFixedThreadPool 建立一個定長線程池，可控制線程最大併發數，超出的線程會在隊列中等待。
newScheduledThreadPool 建立一個定長線程池，支持定時及週期性任務執行。
newSingleThreadExecutor 建立一個單線程化的線程池，它只會用惟一的工做線程來執行任務，保證全部任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

newCachedThreadPool

建立一個可緩存線程池，若是線程池長度超過處理須要，可靈活回收空閒線程，若無可回收，則新建線程。示例代碼以下：

// 無限大小線程池 jvm自動回收             ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();             for (int i = 0; i < 10; i++) {                   final int temp = i;                   newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {                          @Override                        public void run() {                              try {                                    Thread.sleep(100);                              } catch (Exception e) {                                    // TODO: handle exception                              }                              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp);                          }                   });             }

 

總結: 線程池爲無限大，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線程，而不用每次新建線程。

newFixedThreadPool

建立一個定長線程池，可控制線程最大併發數，超出的線程會在隊列中等待。示例代碼以下：

ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);             for (int i = 0; i < 10; i++) {                   final int temp = i;                   newFixedThreadPool.execute(new Runnable() {                          @Override                        public void run() {                              System.out.println(Thread.currentThread().getId() + ",i:" + temp);                          }                   });             }

總結:由於線程池大小爲3，每一個任務輸出index後sleep 2秒，因此每兩秒打印3個數字。

定長線程池的大小最好根據系統資源進行設置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

newScheduledThreadPool

建立一個定長線程池，支持定時及週期性任務執行。延遲執行示例代碼以下：

ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);             for (int i = 0; i < 10; i++) {                   final int temp = i;                   newScheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {                        public void run() {                              System.out.println("i:" + temp);                        }                   }, 3, TimeUnit.SECONDS); }

表示延遲3秒執行。

 newSingleThreadExecutor

建立一個單線程化的線程池，它只會用惟一的工做線程來執行任務，保證全部任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。示例代碼以下：

ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();          for (int i = 0; i < 10; i++) {              final int index = i;              newSingleThreadExecutor.execute(new Runnable() {                     @Override                   public void run() {                       System.out.println("index:" + index);                       try {                           Thread.sleep(200);                       } catch (Exception e) {                           // TODO: handle exception                       }                   }              });          }

注意: 結果依次輸出，至關於順序執行各個任務。

線程池原理分析