线程池

线程池的作用：

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。

     根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。

2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。

Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

比较重要的几个类：

ExecutorService

真正的线程池接口。

ScheduledExecutorService

能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。

ThreadPoolExecutor

ExecutorService的默认实现。

ScheduledThreadPoolExecutor

继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

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，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在Executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。

1. 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。

2.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。

3. 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，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。

4.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。

实例

1：newSingleThreadExecutor

MyThread.java

publicclassMyThread extends Thread {

    @Override

    publicvoid run() {

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");

    }

}

TestSingleThreadExecutor.java

publicclassTestSingleThreadExecutor {

    publicstaticvoid main(String[] args) {

        //创建一个可重用固定线程数的线程池

        ExecutorService pool = Executors. newSingleThreadExecutor();

        //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口

        Thread t1 = new MyThread();

        Thread t2 = new MyThread();

        Thread t3 = new MyThread();

        Thread t4 = new MyThread();

        Thread t5 = new MyThread();

        //将线程放入池中进行执行

        pool.execute(t1);

        pool.execute(t2);

        pool.execute(t3);

        pool.execute(t4);

        pool.execute(t5);

        //关闭线程池

        pool.shutdown();

    }

}

输出结果

pool-1-thread-1正在执行。。。

pool-1-thread-1正在执行。。。

pool-1-thread-1正在执行。。。

pool-1-thread-1正在执行。。。

pool-1-thread-1正在执行。。。

2newFixedThreadPool

TestFixedThreadPool.Java

publicclass TestFixedThreadPool {

    publicstaticvoid main(String[] args) {

        //创建一个可重用固定线程数的线程池

        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

        //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口

        Thread t1 = new MyThread();

        Thread t2 = new MyThread();

        Thread t3 = new MyThread();

        Thread t4 = new MyThread();

        Thread t5 = new MyThread();

        //将线程放入池中进行执行

        pool.execute(t1);

        pool.execute(t2);

        pool.execute(t3);

        pool.execute(t4);

        pool.execute(t5);

        //关闭线程池

        pool.shutdown();

    }

}

输出结果

pool-1-thread-1正在执行。。。

pool-1-thread-2正在执行。。。

pool-1-thread-1正在执行。。。

pool-1-thread-2正在执行。。。

pool-1-thread-1正在执行。。。

3 newCachedThreadPool

TestCachedThreadPool.java

publicclass TestCachedThreadPool {

    publicstaticvoid main(String[] args) {

        //创建一个可重用固定线程数的线程池

        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

        //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口

        Thread t1 = new MyThread();

        Thread t2 = new MyThread();

        Thread t3 = new MyThread();

        Thread t4 = new MyThread();

        Thread t5 = new MyThread();

        //将线程放入池中进行执行

        pool.execute(t1);

        pool.execute(t2);

        pool.execute(t3);

        pool.execute(t4);

        pool.execute(t5);

        //关闭线程池

        pool.shutdown();

    }

}

输出结果：

pool-1-thread-2正在执行。。。

pool-1-thread-4正在执行。。。

pool-1-thread-3正在执行。。。

pool-1-thread-1正在执行。。。

pool-1-thread-5正在执行。。。

4newScheduledThreadPool

TestScheduledThreadPoolExecutor.java

publicclass TestScheduledThreadPoolExecutor {

    publicstaticvoid main(String[] args) {

        ScheduledThreadPoolExecutor exec = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);

        exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {//每隔一段时间就触发异常

                      @Override

                      publicvoid run() {

                           //throw new RuntimeException();

                           System.out.println("================");

                      }

                  }, 1000, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);

        exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {//每隔一段时间打印系统时间，证明两者是互不影响的

                      @Override

                      publicvoid run() {

                           System.out.println(System.nanoTime());

                      }

                  }, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);

    }

}

输出结果

================

8384644549516

8386643829034

8388643830710

================

8390643851383

8392643879319

8400643939383

--------------------------------------------

 Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

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。

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。

newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

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。

(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。示例代码如下：

Java代码  收藏代码

    package test;  

    import java.util.concurrent.ExecutorService;  

    import java.util.concurrent.Executors;  

    public class ThreadPoolExecutorTest {  

     public static void main(String[] args) {  

      ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();  

      for (int i = 0; i < 10; i++) {  

       final int index = i;  

       try {  

        Thread.sleep(index * 1000);  

       } catch (InterruptedException e) {  

        e.printStackTrace();  

       }  

       cachedThreadPool.execute(new Runnable() {  

        public void run() {  

         System.out.println(index);  

        }  

       });  

      }  

     }  

    }  

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。

(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。示例代码如下：

Java代码  收藏代码

    package test;  

    import java.util.concurrent.ExecutorService;  

    import java.util.concurrent.Executors;  

    public class ThreadPoolExecutorTest {  

     public static void main(String[] args) {  

      ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);  

      for (int i = 0; i < 10; i++) {  

       final int index = i;  

       fixedThreadPool.execute(new Runnable() {  

        public void run() {  

         try {  

          System.out.println(index);  

          Thread.sleep(2000);  

         } catch (InterruptedException e) {  

          e.printStackTrace();  

         }  

        }  

       });  

      }  

     }  

    }  

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。

定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

(3)  newScheduledThreadPool

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：

Java代码  收藏代码

    package test;  

    import java.util.concurrent.Executors;  

    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  

    import java.util.concurrent.TimeUnit;  

    public class ThreadPoolExecutorTest {  

     public static void main(String[] args) {  

      ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  

      scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {  

       public void run() {  

        System.out.println("delay 3 seconds");  

       }  

      }, 3, TimeUnit.SECONDS);  

     }  

    }  

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

Java代码  收藏代码

    package test;  

    import java.util.concurrent.Executors;  

    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  

    import java.util.concurrent.TimeUnit;  

    public class ThreadPoolExecutorTest {  

     public static void main(String[] args) {  

      ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  

      scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {  

       public void run() {  

        System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");  

       }  

      }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);  

     }  

    }  

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

(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。示例代码如下：

Java代码  收藏代码

    package test;  

    import java.util.concurrent.ExecutorService;  

    import java.util.concurrent.Executors;  

    public class ThreadPoolExecutorTest {  

     public static void main(String[] args) {  

      ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();  

      for (int i = 0; i < 10; i++) {  

       final int index = i;  

       singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {  

        public void run() {  

         try {  

          System.out.println(index);  

          Thread.sleep(2000);  

         } catch (InterruptedException e) {  

          e.printStackTrace();  

         }  

        }  

       });  

      }  

     }  

    }  

结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。