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发表于 2018-08-17 阅读次数： Changyan：本文字数： 4.2k

Java线程池

本文参考自 Java 四种线程池的用法分析

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
    }
).start();

那你就out太多了，new Thread的弊端如下：

每次new Thread新建对象性能差
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

相比new Thread，Java提供的四种线程池的好处在于：

重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳
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
提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能

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。

优点

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。
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。

Java中四种线程池

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。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。

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：

public class CacheThreadPoolTest {
    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() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(index);
                }
            });
        }
    }
}

结果如下所示：

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。

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。

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。

示例代码如下：

public class FixedThreadPoolTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;

            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("当前线程" + Thread.currentThread().getName() + ", index值为:" + index);
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

输出结果：

输入图片说明

可以看出，每次最多同时运行2个线程，超出的线程等待其他线程运行完毕后再运行。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。

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：

public class ScheduledThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(DateTime.now().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
            }
        }, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

延迟3秒执行run方法中的内容

定期执行

public class ScheduledThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);

        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(DateTime.now().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
            }
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

结果如下：

newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的线程池，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。

示例代码如下：

public class SingleThreadPool {
    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() {

                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println(index);
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

结果如下：

可以看到，结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

Java线程池

new Thread的弊端

线程池的作用

优点

相关的Java类

Java中四种线程池

newCachedThreadPool

newFixedThreadPool

newScheduledThreadPool

延迟执行

定期执行

newSingleThreadExecutor