ExecutorService线程池的介绍和使用

一. 线程池

我们之前使用线程的时候都是使用new Thread来进行线程的创建，但是这样会有一些问题。如：

• a. 每次new Thread新建对象性能差。
• b. 线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
• c. 缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。

相比new Thread，Java提供的四种线程池的好处在于：

• a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
• b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
• c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

二. 线程池的体系结构

java.util.concurrent.Executor 负责线程的使用和调度的根接口        |--ExecutorService 子接口： 线程池的主要接口                |--ThreadPoolExecutor 线程池的实现类                |--ScheduledExceutorService 子接口： 负责线程的调度                    |--ScheduledThreadPoolExecutor : 继承ThreadPoolExecutor，实现了ScheduledExecutorService

三. 工具类：Executors

ExecutorService newFixedThreadPool() : 创建固定大小的线程池
ExecutorService newCachedThreadPool() : 缓存线程池，线程池的数量不固定，可以根据需求自动的更改数量。
ExecutorService newSingleThreadExecutor() : 创建单个线程池。 线程池中只有一个线程
ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool() : 创建固定大小的线程，可以延迟或定时的执行任务

四. 举例

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。

/** * 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。 * 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。 * * @throws InterruptedException */ public static void cachedThreadPool() throws InterruptedException {    ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();    for(int i = 0; i < 10; i++) {        final int index = i;        // 加上这一行代码，让前面的线程执行完成，可以看出，一直用的都是同一个线程，没有新建        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);        cachedThreadPool.execute(() - > {            System.out.println(Thread.currentThread() + "====" + index);        });    } }

加上TimeUnit.SECONDS.sleep(1);执行结果：
一直复用的是同一个线程

Thread[pool-1-thread-1,5,main]====0 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====1 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====2 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====3 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====4 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====5 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====6 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====7 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====8 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====9

去掉TimeUnit.SECONDS.sleep(1);执行结果：
创建了10个不同的线程

 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====0 Thread[pool-1-thread-2,5,main]====1 Thread[pool-1-thread-3,5,main]====2 Thread[pool-1-thread-4,5,main]====3 Thread[pool-1-thread-5,5,main]====4 Thread[pool-1-thread-6,5,main]====5 Thread[pool-1-thread-7,5,main]====6 Thread[pool-1-thread-9,5,main]====8 Thread[pool-1-thread-8,5,main]====7 Thread[pool-1-thread-10,5,main]====9

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。

/** * 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。 * 本例中，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。 */ public static void fixedThreadPool() {    ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);    for(int i = 0; i < 10; i++) {        final int index = i;        fixedThreadPool.execute(() - > {            try {                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);            } catch(InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            System.out.println(Thread.currentThread() + "====" + index);        });    } }

执行结果：
因为线程池大小为3，只会创建3个线程，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。

Thread[pool-1-thread-1,5,main]====0 Thread[pool-1-thread-3,5,main]====2 Thread[pool-1-thread-2,5,main]====1 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====3 Thread[pool-1-thread-3,5,main]====4 Thread[pool-1-thread-2,5,main]====5 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====6 Thread[pool-1-thread-3,5,main]====7 Thread[pool-1-thread-2,5,main]====8 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====9

3. newScheduledThreadPool

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

/** * 创建一个定长线程池，延迟1秒，每隔1秒周期性任务执行 */ public static void scheduledThreadPool() {    ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2);    scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(() - > {        System.out.println("scheduledThreadPool执行中...");    }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS); }

执行结果：

scheduledThreadPool执行中... scheduledThreadPool执行中... ...... scheduledThreadPool执行中... scheduledThreadPool执行中... ......

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。

/** * 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 */ public static void singleThreadExecutor() {    ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();    for(int i = 0; i < 10; i++) {        final int index = i;        singleThreadExecutor.execute(() - > {            System.out.println(Thread.currentThread() + "====" + index);        });    } }

执行结果：
只会创建一个线程

Thread[pool-1-thread-1,5,main]====0 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====1 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====2 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====3 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====4 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====5 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====6 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====7 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====8 Thread[pool-1-thread-1,5,main]====9