四种Java线程池用法解析

本文为大家分析四种Java线程池用法,供大家参考,具体内容如下

1、new Thread的弊端

执行一个异步任务你还只是如下new Thread吗?

new Thread(new Runnable() {

  @Override
  public void run() {
    // TODO Auto-generated method stub
    }
  }
).start();

那你就out太多了,new Thread的弊端如下:

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。

2、Java 线程池

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:

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() {

@Override
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:

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 {
  System.out.println(index);
  Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
  // TODO Auto-generated catch block
  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()。可参考PreloadDataCache。

(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:

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
 scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {

@Override
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:

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

@Override
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。

ScheduledExecutorService比Timer更安全,功能更强大

(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:

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {

@Override
public void run() {
  try {
    System.out.println(index);
  Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
  // TODO Auto-generated catch block
  e.printStackTrace();
    }
}
  });
}

结果依次输出,相当于顺序执行各个任务。

现行大多数GUI程序都是单线程的。Android中单线程可用于数据库操作,文件操作,应用批量安装,应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。

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。

实例代码

一、固定大小的线程池,newFixedThreadPool:

package app.executors; 

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService; 

/**
 * Java线程:线程池
 *
 * @author xiho
 */
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建一个可重用固定线程数的线程池
    ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
    // 创建线程
    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();
  }
} 

class MyThread extends Thread {
  @Override
  public void run() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");
  }
}

输出结果:

pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-3正在执行。。。
pool-1-thread-4正在执行。。。
pool-1-thread-2正在执行。。。
pool-1-thread-5正在执行。。。

改变ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5)中的参数:ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2),输出结果是:

pool-1-thread-1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。。。
pool-1-thread-2正在执行。。。

从以上结果可以看出,newFixedThreadPool的参数指定了可以运行的线程的最大数目,超过这个数目的线程加进去以后,不会运行。其次,加入线程池的线程属于托管状态,线程的运行不受加入顺序的影响。

二、单任务线程池,newSingleThreadExecutor:

仅仅是把上述代码中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改为ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
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。。。

可以看出,每次调用execute方法,其实最后都是调用了thread-1的run方法。

三、可变尺寸的线程池,newCachedThreadPool:

与上面的类似,只是改动下pool的创建方式:ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

输出结果:

pool-1-thread-1正在执行。。。
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-5正在执行。。。

这种方式的特点是:可根据需要创建新线程的线程池,但是在以前构造的线程可用时将重用它们。

四、延迟连接池,newScheduledThreadPool:

public class TestScheduledThreadPoolExecutor {

  public static void 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

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助。

时间: 2016-03-30

Java线程池使用与原理详解

线程池是什么? 我们可以利用java很容易创建一个新线程,同时操作系统创建一个线程也是一笔不小的开销.所以基于线程的复用,就提出了线程池的概念,我们使用线程池创建出若干个线程,执行完一个任务后,该线程会存在一段时间(用户可以设定空闲线程的存活时间,后面会介绍),等到新任务来的时候就直接复用这个空闲线程,这样就省去了创建.销毁线程损耗.当然空闲线程也会是一种资源的浪费(所有才有空闲线程存活时间的限制),但总比频繁的创建销毁线程好太多. 下面是我的测试代码 /* * @TODO 线程池测试 */ @

Java线程池的几种实现方法和区别介绍

Java线程池的几种实现方法和区别介绍 import java.text.DateFormat; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.ArrayList; import java.util.Date; import java.util.List; import java.util.Random; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.E

深入java线程池的使用详解

在Java 5.0之前启动一个任务是通过调用Thread类的start()方法来实现的,任务的提于交和执行是同时进行的,如果你想对任务的执行进行调度或是控制 同时执行的线程数量就需要额外编写代码来完成.5.0里提供了一个新的任务执行架构使你可以轻松地调度和控制任务的执行,并且可以建立一个类似数据库连接 池的线程池来执行任务.这个架构主要有三个接口和其相应的具体类组成.这三个接口是Executor, ExecutorService.ScheduledExecutorService,让我们先用一个图

详谈Java几种线程池类型介绍及使用方法

一.线程池使用场景 •单个任务处理时间短 •将需处理的任务数量大 二.使用Java线程池好处 1.使用new Thread()创建线程的弊端: •每次通过new Thread()创建对象性能不佳. •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. •缺乏更多功能,如定时执行.定期执行.线程中断. 2.使用Java线程池的好处: •重用存在的线程,减少对象创建.消亡的开销,提升性能. •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

Java 线程池详解及实例代码

线程池的技术背景 在面向对象编程中,创建和销毁对象是很费时间的,因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源.在Java中更是如此,虚拟机将试图跟踪每一个对象,以便能够在对象销毁后进行垃圾回收. 所以提高服务程序效率的一个手段就是尽可能减少创建和销毁对象的次数,特别是一些很耗资源的对象创建和销毁.如何利用已有对象来服务就是一个需要解决的关键问题,其实这就是一些"池化资源"技术产生的原因. 例如Android中常见到的很多通用组件一般都离不开"池"的概念,如各种图片

支持生产阻塞的Java线程池

通常来说,生产任务的速度要大于消费的速度.一个细节问题是,队列长度,以及如何匹配生产和消费的速度. 一个典型的生产者-消费者模型如下:   在并发环境下利用J.U.C提供的Queue实现可以很方便地保证生产和消费过程中的线程安全.这里需要注意的是,Queue必须设置初始容量,防止生产者生产过快导致队列长度暴涨,最终触发OutOfMemory. 对于一般的生产快于消费的情况.当队列已满时,我们并不希望有任何任务被忽略或得不到执行,此时生产者可以等待片刻再提交任务,更好的做法是,把生产者阻塞在提交任

Java Socket编程实例(三)- TCP服务端线程池

一.服务端回传服务类: import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; import java.util.logging.Level; import java.util.logging.Logger; public class EchoProtocol implements Runnable { private static f

Java 线程池ExecutorService详解及实例代码

Java 线程池ExecutorService 1.线程池 1.1什么情况下使用线程池 单个任务处理的时间比较短. 将需处理的任务的数量大. 1.2使用线程池的好处 减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销. 如果不使用线程池,有可能造成系统创建大量线程而导致消耗系统内存以及"过度切换"; 2.ExecutorService和Executors 2.1简介 ExecutorService是一个接口,继承了Executor, public interface ExecutorS

java中通用的线程池实例代码

复制代码 代码如下: package com.smart.frame.task.autoTask; import java.util.Collection;import java.util.Vector; /** * 任务分发器 */public class TaskManage extends Thread{    protected Vector<Runnable> tasks = new Vector<Runnable>();    protected boolean run

Java代码构建一个线程池

在现代的操作系统中,有一个很重要的概念――线程,几乎所有目前流行的操作系统都支持线程,线程来源于操作系统中进程的概念,进程有自己的虚拟地址空间以及正文段.数据段及堆栈,而且各自占有不同的系统资源(例如文件.环境变量等等).与此不同,线程不能单独存在,它依附于进程,只能由进程派生.如果一个进程派生出了两个线程,那这两个线程共享此进程的全局变量和代码段,但每个线程各拥有各自的堆栈,因此它们拥有各自的局部变量,线程在UNIX系统中还被进一步分为用户级线程(由进程自已来管理)和系统级线程(由操作系统的调

Java四种常用线程池的详细介绍

一. 线程池简介 1. 线程池的概念: 线程池就是首先创建一些线程,它们的集合称为线程池.使用线程池可以很好地提高性能,线程池在系统启动时即创建大量空闲的线程,程序将一个任务传给线程池,线程池就会启动一条线程来执行这个任务,执行结束以后,该线程并不会死亡,而是再次返回线程池中成为空闲状态,等待执行下一个任务. 2. 线程池的工作机制 2.1 在线程池的编程模式下,任务是提交给整个线程池,而不是直接提交给某个线程,线程池在拿到任务后,就在内部寻找是否有空闲的线程,如果有,则将任务交给某个空闲的线程

简单介绍Java编程中的线程池

从 Java 5 开始,Java 提供了自己的线程池.线程池就是一个线程的容器,每次只执行额定数量的线程. java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 就是这样的线程池.它很灵活,但使用起来也比较复杂,本文就对其做一个介绍. 首先是构造函数.以最简单的构造函数为例: public ThreadPoolExecutor( int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit uni

java并发编程_线程池的使用方法(详解)

一.任务和执行策略之间的隐性耦合 Executor可以将任务的提交和任务的执行策略解耦 只有任务是同类型的且执行时间差别不大,才能发挥最大性能,否则,如将一些耗时长的任务和耗时短的任务放在一个线程池,除非线程池很大,否则会造成死锁等问题 1.线程饥饿死锁 类似于:将两个任务提交给一个单线程池,且两个任务之间相互依赖,一个任务等待另一个任务,则会发生死锁:表现为池不够 定义:某个任务必须等待池中其他任务的运行结果,有可能发生饥饿死锁 2.线程池大小 注意:线程池的大小还受其他的限制,如其他资源池:

Java中四种线程池的使用示例详解

在什么情况下使用线程池? 1.单个任务处理的时间比较短 2.将需处理的任务的数量大 使用线程池的好处: 1.减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销 2.如不使用线程池,有可能造成系统创建大量线程而导致消耗完系统内存以及"过度切换". 本文详细的给大家介绍了关于Java中四种线程池的使用,分享出来供大家参考学习,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍: FixedThreadPool 由Executors的newFixedThreadPool方法创建.它是一种线程数量固定的线程

java 打造阻塞式线程池的实例详解

java 打造阻塞式线程池的实例详解 原来以为tiger已经自带了这种线程池,就是在任务数量超出时能够阻塞住投放任务的线程,主要想用在JMS消息监听. 开始做法: 在ThreadPoolExcecutor中代入new ArrayBlockingQueue(MAX_TASK). 在任务超出时报错:RejectedExecutionException. 后来不用execute方法加入任务,直接getQueue().add(task), 利用其阻塞特性.但是发现阻塞好用了,但是任务没有被处理.一看Qu

Python 如何创建一个线程池

问题 你创建一个工作者线程池,用来响应客户端请求或执行其他的工作. 解决方案 concurrent.futures 函数库有一个 ThreadPoolExecutor 类可以被用来完成这个任务. 下面是一个简单的TCP服务器,使用了一个线程池来响应客户端: from socket import AF_INET, SOCK_STREAM, socket from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor def echo_client(sock, c

实例代码讲解Python 线程池

大家都知道当任务过多,任务量过大时如果想提高效率的一个最简单的方法就是用多线程去处理,比如爬取上万个网页中的特定数据,以及将爬取数据和清洗数据的工作交给不同的线程去处理,也就是生产者消费者模式,都是典型的多线程使用场景. 那是不是意味着线程数量越多,程序的执行效率就越快呢. 显然不是.线程也是一个对象,是需要占用资源的,线程数量过多的话肯定会消耗过多的资源,同时线程间的上下文切换也是一笔不小的开销,所以有时候开辟过多的线程不但不会提高程序的执行效率,反而会适得其反使程序变慢,得不偿失. 所以,如

200行Java代码编写一个计算器程序

发现了大学时候写的计算器小程序,还有个图形界面,能够图形化展示表达式语法树,哈哈;) 只有200行Java代码,不但能够计算加减乘除,还能够匹配小括号~ 代码点评: 从朴素的界面配色到简单易懂错误提示,无不体现了"用户体验"至上的设计理念:代码异常处理全面合理.滴水不漏,代码缩进优雅大方,变量命名直观易懂:再结合长度适中简单明了的注释,程序整体给人一种清新脱俗之感.背后不难看出作者对学习的热爱以及对设计的苛求,工匠精神可见一斑,真可谓是大学数据结构学以致用的典范! 实现代码如下所示: