彻底搞懂Java多线程(三)

Java线程池

线程的缺点：

1.线程的创建它会开辟本地方法栈、JVM栈、程序计数器私有的内存，同时消耗的时候需要销毁以上三个区域，因此频繁的创建和销毁线程比较消耗系统的资源。

2.在任务量远远大于线程可以处理的任务量的时候，不能很好的拒绝任务。

所以就有了线程池：

使用池化的而技术来管理和使用线程。

线程池的优点

1.可以避免频繁的创建和销毁线程

2.可以更好的管理线程的个数和资源的个数。

3.线程池拥有更多的功能，比如线程池可以进行定时任务的执行。

4.线程池可以更友好的拒绝不能处理的任务。

线程池的6种创建方式

一共有7种创建方式

创建方式一：

创建固定个数的线程池：

1. package ThreadPoolDemo;
2. import java.util.concurrent.ExecutorService;
3. import java.util.concurrent.Executors;
4. /**
5. * user：ypc；
6. * date：2021-06-13;
7. * time: 10:24;
8. */
9. public class ThreadPoolDemo1 {
10. public static void main(String[] args) {
11. //创建一个固定个数的线程池
12. ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
13. //执行任务
14. for (int i = 0; i < 10; i++) {
15. executorService.execute(new Runnable() {
16. @Override
17. public void run() {
18. System.out.println("线程名" + Thread.currentThread().getName());
19. }
20. });
21. }
22. }
23. }

那么如果执行次数大于10次呢？

线程池不会创建新的线程，它会复用之前的线程。

那么如果只执行两个任务呢？它创建了是10个线程还是两个线程呢？

我们可以使用Jconsole来看一看：

结果是只有2个线程被创建。

创建方式二：

创建带有缓存的线程池：

适用于短期有大量的任务的时候使用

1. public class ThreadPoolDemo2 {
2. public static void main(String[] args) {
3. //创建带缓存的线程池
4. ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
5. for (int i = 0; i < 100; i++) {
6. executorService.execute(new Runnable() {
7. @Override
8. public void run() {
9. System.out.println(Thread.currentThread().getName());
10. }
11. });
12. }
13. }
14. }

方式三：

创建执行定时任务的线程池

1. package ThreadPoolDemo;
2. import java.util.Date;
3. import java.util.concurrent.Executors;
4. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
5. import java.util.concurrent.TimeUnit;
6. /**
7. * user：ypc；
8. * date：2021-06-13;
9. * time: 11:32;
10. */
11. public class ThreadPoolDemo3 {
12. public static void main(String[] args) {
13. ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);
14. System.out.println("执行定时任务前的时间：" + new Date());
15. scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
16. @Override
17. public void run() {
18. System.out.println("执行任务的时间：" + new Date());
19. }
20. },1,2, TimeUnit.SECONDS);
21. }
22. }

执行任务的四个参数的意义：

参数1：延迟执行的任务

参数2：延迟一段时间后执行

参数3：定时任务执行的频率

参数4：配合前两个参数使用，是2、3参数的时间单位

还有两种执行的方法：

只会执行一次的方法：

第三种的执行方式：

那么这种的执行方式和第一种的执行方式有什么区别呢？

当在两种执行的方式中分别加上sleep()之后：

方式一：

方式三：

结论很明显了：

第一种方式是以上一个任务的开始时间+定时的时间作为当前任务的开始时间

第三种方式是以上一个任务的结束时间来作为当前任务的开始时间。

创建方式四：

1. package ThreadPoolDemo;
2. import java.util.Date;
3. import java.util.concurrent.Executors;
4. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
5. import java.util.concurrent.TimeUnit;
6. /**
7. * user：ypc；
8. * date：2021-06-13;
9. * time: 12:38;
10. */
11. public class ThreadPoolDemo4 {
12. public static void main(String[] args) {
13. //创建单个执行任务的线程池
14. ScheduledExecutorService scheduledExecutorService
15. = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
16. System.out.println("执行任务之前" + new Date());
17. scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
18. @Override
19. public void run() {
20. System.out.println("我是SingleThreadSchedule"+ new Date());
21. }
22. },3,1, TimeUnit.SECONDS);
23. }
24. }

创建方式五：

创建单个线程的线程池

1. package ThreadPoolDemo;
2. import java.util.concurrent.ExecutorService;
3. import java.util.concurrent.Executors;
4. /**
5. * user：ypc；
6. * date：2021-06-13;
7. * time: 12:55;
8. */
9. public class ThreadPoolDemo5 {
10. public static void main(String[] args) {
11. //创建单个线程的线程池
12. ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
13. for (int i = 0; i < 20; i++) {
14. executorService.execute(new Runnable() {
15. @Override
16. public void run() {
17. System.out.println("线程名 " + Thread.currentThread().getName());
18. }
19. });
20. }
21. }
22. }

创建单个线程池的作用是什么？

1.可以避免频繁创建和销毁线程所带来的性能的开销

2.它有任务队列，可以存储多余的任务

3.可以更好的管理任务

4.当有大量的任务不能处理的时候，可以友好的执行拒绝策略

创建方式六：

创建异步线程池根据当前CPU来创建对应个数的线程池

1. package ThreadPoolDemo;
2. import java.util.concurrent.ExecutorService;
3. import java.util.concurrent.Executors;
4. /**
5. * user：ypc；
6. * date：2021-06-13;
7. * time: 13:12;
8. */
9. public class ThreadPoolDemo6 {
10. public static void main(String[] args) {
11. ExecutorService executorService = Executors.newWorkStealingPool();
12. for (int i = 0; i < 10; i++) {
13. executorService.execute(new Runnable() {
14. @Override
15. public void run() {
16. System.out.println("线程名" + Thread.currentThread().getName());
17. }
18. });
19. }
20. }
21. }

运行结果为什么什么都没有呢？

看下面的异步与同步的区别就知道了。

加上这个

就可以输出结果了

线程池的第七种创建方式

前六种的创建方式有什么问题呢？

1.线程的数量不可控（比如带缓存的线程池）

2.工作任务量不可控（默认的任务队列的大小时Integer.MAX_VALUE),任务比较大肯会导致内存的溢出。

所以就可以使用下面的创建线程池的方式了：

1. package ThreadPoolDemo;
2. import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
3. import java.util.concurrent.ThreadFactory;
4. import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
5. import java.util.concurrent.TimeUnit;
6. /**
7. * user：ypc；
8. * date：2021-06-13;
9. * time: 15:05;
10. */
11. public class ThreadPoolDemo7 {
12. private static int threadId = 0;
13. public static void main(String[] args) {
14. ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {
15. @Override
16. public Thread newThread(Runnable r) {
17. Thread thread = new Thread(r);
18. thread.setName("我是threadPool-" + ++threadId);
19. return thread;
20. }
21. };
22. ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 3, 100,
23. TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(12),
24. threadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
25. for (int i = 0; i < 15; i++) {
26. threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
27. @Override
28. public void run() {
29. System.out.println(Thread.currentThread().getName());
30. }
31. });
32. }
33. }
34. }

参数说明：

• 参数一：核心线程数|线程池正常情况下的线程 数量
• 参数二：最大线程数|当有大量的任务的时候可以创建的最多的线程数
• 参数三：最大线程的存活时间
• 参数四：配合参数三一起使用的表示参数三的时间单位
• 参数五：任务队列
• 参数六：线程工厂
• 参数七：决绝策略

注意事项：最大的线程数要大于等于核心的线程数

五种拒绝策略

为什么拒绝策略可以舍弃最新的任务或者最旧的任务呢？

因为LinkedBlockingDeque时FIFO的。

第五种：自定义的拒绝策略

ThreadPoolExecutor的执行方式

1. package ThreadPoolDemo;
2. import java.util.concurrent.*;
3. /**
4. * user：ypc；
5. * date：2021-06-13;
6. * time: 16:58;
7. */
8. public class ThreadPoolDemo9 {
9. public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
10. ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 4, 100,
11. TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(10), new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
12.  
13. //线程池的执行方式一
14. threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
15. @Override
16. public void run() {
17. System.out.println("使用了execute（）执行了线程池");
18. }
19. });
20. //线程池的执行方式二
21. Future<String> futureTask =
22. threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() {
23. @Override
24. public String call() throws Exception {
25. return "使用submit(new Callable<>())执行了线程池";
26. }
27. });
28. System.out.println(futureTask.get());
29.  
30. }
31. }

无返回值的执行方式

有返回值的执行方式

ThreadPoolExecutor的执行流程

当任务量小于核心线程数的时候，ThreadPoolExecutor会创建线程来执行任务

当任务量大于核心的线程数的时候，并且没有空闲的线程时候，且当线程池的线程数小于最大线程数的时候，此时会将任务存

放到任务队列中

如果任务队列也被存满了，且最大线程数大于线程池的线程数的时候，会创建新的线程来执行任务。

如果线程池的线程数等于最大的线程数，并且任务队列也已经满了，就会执行拒绝策略。