Executors提供的四种线程池

时间:2024-08-20 00:06:02

Java 5+中的Executor接口定义一个执行线程的工具。它的子类型即线程池接口是ExecutorService。要配置一个线程池是比较复杂的,尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下,因此在工具类Executors面提供了一些静态工厂方法,生成一些常用的线程池,如下所示:

newCachedThreadPool:创建一个可缓存的线程池。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(Interger. MAX_VALUE),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。 
newFixedThreadPool:创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。

- newSingleThreadExecutor:创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作,也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。 
- newScheduledThreadPool:创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

 总结:除了newScheduledThreadPool的内部实现特殊一点之外,其它线程池内部都是基于 ThreadPoolExecutor 类(Executor的子类)实现的。

一、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。

这种类型的线程池特点是:

  • 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 (即 2^31-1) ], 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。
public class MyCacheThreadPool
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个线程池, 大小为2^31-1
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
final int index = i;
cachedThreadPool.execute(new Runnable()
{
public void run()
{
String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
System.out.println(index + " currentTime=" + currentTime);
}
});
}
}
}

结果如下:

Executors提供的四种线程池

二、newFixedThreadPool

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。

示例代码如下:

public class MyFixedThreadPool
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个线程池, 大小为3; 线程数达到最大值后放入队列中; 若空闲则不会释放工作线程
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
{
Thread.sleep(3000);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
System.out.println(index + " currentTime=" + currentTime);
}
});
}
}
}

结果如下:

Executors提供的四种线程池

因为代码中线程池的最大工作数量设置为3,则把其他多余的线程存放在队列中,同一个时间最多运行的线程数为3.

三、newSingleThreadExecutor

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。

示例代码如下:

public class MySingleThreadPool
{
public static void main(String[] args)
{
//创建的线程池大小为1, 同一时间只运行一个线程, 按照提交顺序来运行
ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
final int index = i;
singleThreadPool.execute(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
try
{
Thread.sleep(3000);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
System.out.println(index + " currentTime=" + currentTime);
}
});
}
}
}

运行结果:

Executors提供的四种线程池

newSingleThreadExecutor 同一个时间只运行一个线程,按照线程的提交顺序执行线程;

四、newScheduleThreadPool

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。

延迟3秒执行,延迟执行示例代码如下:

public class MyScheduleThreadPool
{
public static void main(String[] args)
{
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
Runnable runnable1 = new Runnable() {
@Override
public void run()
{
String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
System.out.println("Runnable-1 currentTime=" + currentTime);
}
};
//延时3秒后执行
scheduledThreadPool.schedule(runnable1, 3, TimeUnit.SECONDS); Runnable runnable2 = new Runnable() {
@Override
public void run()
{
String currentTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-DD HH:mm:ss").format(new Date());
System.out.println("Runnable-2 currentTime=" + currentTime);
}
};
//开始延时1秒后执行, 然后每隔3秒执行一次
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(runnable2, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
}
}

结果如下:

Executors提供的四种线程池