Java 线程池_动力节点Java学院整理

Java线程池是一种高效管理线程资源的工具，它的出现是为了优化系统性能，尤其是在需要频繁创建和销毁线程的情况下。由于操作系统创建新线程需要进行内存分配、上下文切换等操作，这涉及到一定的开销。因此，使用线程池可以减少这种开销，提高系统效率。 Java线程池的核心类是`java.util.concurrent.ExecutorService`，它是一个接口，提供了管理和执行任务的能力。在Java 1.5以后，Java内建支持线程池，通过`java.util.concurrent`包中的`Executors`工厂类可以方便地创建线程池实例。 1. `newFixedThreadPool(int nThreads)`：创建一个固定大小的线程池，线程池的大小由传入的`nThreads`参数决定。一旦创建，线程池中的线程数量保持不变，即使有些线程空闲，也不会额外创建新的线程。当所有工作线程都在忙碌时，新提交的任务会被排队等待。 2. `newSingleThreadExecutor()`：创建一个单线程的线程池，这个线程池只有一个工作线程，确保所有的任务都在同一线程中按顺序执行。 3. `newCachedThreadPool()`：创建一个可缓存线程池，线程池会根据需要创建新线程，如果线程空闲时间超过60秒，线程会被终止，线程池的大小会动态调整。这种线程池适合处理大量的短生命周期任务。 4. `newSingleThreadScheduledExecutor`：创建一个单线程的定时任务线程池，可以在指定延迟后执行任务，或者定期执行任务。 5. `newScheduledThreadPool(int corePoolSize)`：创建一个具有指定核心线程数的定时任务线程池，可以设定延迟或周期性执行任务，`corePoolSize`表示线程池中保持的线程数，即使它们是空闲的。 `ExecutorService`接口提供了以下常用方法： - `execute(Runnable command)`：提交一个Runnable任务到线程池，线程池会尽可能快地执行。 - `submit(Runnable task)`：和`execute()`类似，但submit()方法返回一个Future对象，可以通过这个对象获取任务的执行结果。 - `shutdown()`：关闭线程池，不再接受新任务，但会等待正在执行的任务完成。 - `shutdownNow()`：尝试停止所有正在执行的任务，并拒绝新任务。 `ScheduledExecutorService`是`ExecutorService`的子接口，增加了对延迟执行和定期执行任务的支持，例如： - `schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)`：在指定延迟后执行Runnable任务。 - `scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)`：按照固定的周期执行任务，首次延迟initialDelay，然后每隔period周期执行一次。 - `scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)`：按照固定的延迟执行任务，首次延迟initialDelay，后续每次任务执行完后等待delay时间再执行。 下面是一个简单的线程池示例： ```java import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class PoolTest { public static void main(String[] args) { ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { executor.submit(new Task(i)); } // 关闭线程池 executor.shutdown(); } static class Task implements Runnable { private int taskId; public Task(int id) { this.taskId = id; } @Override public void run() { System.out.println("Task " + taskId + " is running."); } } } ``` 在这个例子中，我们创建了一个固定大小为5的线程池，并提交了10个任务。由于线程池大小限制，最多同时有5个任务在运行，其他任务则会等待。每个任务打印其ID，表明它们是并行执行的。 Java线程池是通过合理调度和复用线程，以达到提高系统性能、控制并发数量、简化线程管理的目的。根据应用需求选择合适的线程池类型，可以有效地优化程序的并发性能。