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 ExecutorService extend Executor{
}

Executor也是一个接口,该接口只包含一个方法:

public interface Executor {
    void execute(Runnable command);
}

java里面的线程池的顶级接口是Excutor，但是严格意义上来说>>Exector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.

3.Executors

它是一个静态工厂类,它能生产不同类型的线程池，部分源码如下:

public class Executors {
//newFixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
//newCacheThreadPool
 public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
    }
 //newScheduledThreadPool
   public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }
    //newStringooo
}

先看一个具体的例子,用例子来说明它们之间的异同.

package thread;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

/**
 * Created by yang on 16-7-11.
 */
public class Ch09_Executor {
    private static void run(ExecutorService threadPool) {
        for (int i = 1; i < 5; i++) {
            final int taskID=i;
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for(int i=1;i<5;i++){
                        try{
                            Thread.sleep(20);
                        }catch (InterruptedException e)
                        {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println("第"+taskID+"次任务的第"+i+"次执行");
                    }
                }
            });
        }
        threadPool.shutdown();

    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建可以容纳3个线程的线程池
        ExecutorService fixedThreadPool= Executors.newFixedThreadPool(3);
        //线程池的大小会根据执行的任务动态的分配
        ExecutorService cacheThreadPool=Executors.newCachedThreadPool();
        //创建单个线程的线程池,如果当前线程在执行任务时突然中断,则会创建一个新的线程替换它继续执行.
        ExecutorService singleThreadPool=Executors.newSingleThreadExecutor();
        //效果类似于Timer定时器
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool=Executors.newScheduledThreadPool(3);
       // run(fixedThreadPool);  //(1)
        //run(cacheThreadPool); //(2)
       // run(singleThreadPool); //(3)
       // run(scheduledThreadPool); //(4)
    }
}

4. 4种常用的线程池

4.1 CachedThreadPool

CachedThreadPool会创建一个缓存区,将初始化的线程缓存起来,会终止并且从缓存中移除已有6秒未被使用的线程.
如果线程有可用,就使用之前创建好的线程.如果线程没有可用的,就新创建线程.
.重用:
缓存型池子,先看看池中有没有以前建立的线程,如果有,就reuse，如果没有,就新建一个新的线程加入池中,
使用场景:
缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务,因此在一些面向连接的Daemon型SERVER中用地不多.
超时:
能reuse的线程,必须是timeout IDLE内的池中线程,缺省timeout是60s,超过这个IDLE时长,线程实例将被终止及移除池.
结束:
放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束,超过TIMEOUT不活动,其会被自动终止.
实例解说:
去掉(2)的注释,运行,得到的运行结果如下:

第1次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第4次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第1次任务的第2次执行
第2次任务的第2次执行
第4次任务的第2次执行
第3次任务的第3次执行
第1次任务的第3次执行
第2次任务的第3次执行
第4次任务的第3次执行
第3次任务的第4次执行
第2次任务的第4次执行
第4次任务的第4次执行
第1次任务的第4次执行

从结果可以看出,4个任务是交替执行的.

4.2FixedThreadPool

在FixedThreadPool中,有一个固定大小的池,
如果当前需要执行的任务超过池大小,那么多出去的任务处于等待状态,直到有空闲下来的线程执行任务。
如果当前需要执行的任务小于池大小,空闲线程不会被销毁.
重用:
fixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程
固定数目
其独特之处在于，任意时间点，最多只能有固定数目的活动线程存在，此时如果有新的线程要建立，只能放在另外的队列中等待，直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子
超时:
和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制
使用场景:
所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程，多用于服务器
源码分析:
从方法的源代码看，cache池和fixed 池调用的是同一个底层池，只不过参数不同.
fixed池线程数固定，并且是0秒IDLE（无IDLE）
cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力），60秒IDLE
实例解说:
去掉(1)的注释,运行结果如下:

第1次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第1次任务的第2次执行
第3次任务的第2次执行
第2次任务的第2次执行
第1次任务的第3次执行
第3次任务的第3次执行
第2次任务的第3次执行
第1次任务的第4次执行
第3次任务的第4次执行
第2次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行

创建了一个固定大小的线程池,容量是为3,然后循环执行4个任务,由输出结果可以看出,前3个任务首先执行完,然后空闲下来的线程去执行第4个任务.

4.3SingleThreadExecutor

• SingleThreadExector得到的是一个单个线程,这个线程会保证你的任务执行完成.
• 单例线程，任意时间池中只能有一个线程
• 如果当前线程意外终止,会创建一个新的线程继续执行任务,这和我们直接创建线程不同,也和newFixedThreadPool(1)不同.
• 用的是和cache池和fixed池相同的底层池，但线程数目是1-1,0秒IDLE（无IDLE）
  去掉(3)注释. 看执行结果如下:

第1次任务的第1次执行
第1次任务的第2次执行
第1次任务的第3次执行
第1次任务的第4次执行
第2次任务的第1次执行
第2次任务的第2次执行
第2次任务的第3次执行
第2次任务的第4次执行
第3次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第3次任务的第3次执行
第3次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行

四个任务是顺序执行的.

4.4 ScheduledThreadPool

ScheduledThreadPool是一个固定大小的线程池,与FixedThreadPool类似,执行的任务是定时任务.
去掉(4)的注释得到的结果和FixedThreadPool得到的结果相同,ScheduledThreadPool的主要没有在这里,而是定时任务,看下面这个例子:

package thread;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * Created by yang on 16-7-11.
 */
public class MyScheduledTask implements Runnable {
    private String tname;
    public MyScheduledTask(String name){
        this.tname=name;
    }
    public void run(){
        System.out.println(tname+"任务时延时2秒执行!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledPool= Executors.newScheduledThreadPool(2);
        ScheduledExecutorService singSchedulePool=Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        MyScheduledTask mt1=new MyScheduledTask("mt1");
        MyScheduledTask mt2=new MyScheduledTask("mt2");
        //以scheduledThreadPool启动mt1任务执行
        scheduledPool.schedule(mt1,2, TimeUnit.SECONDS);
        //用singlescheduledthreadPool启动mt2;
        singSchedulePool.schedule(mt2,2000,TimeUnit.MILLISECONDS);
        scheduledPool.shutdown();
        singSchedulePool.shutdown();
    }
}

结果:

mt1任务时延时2秒执行!
mt2任务时延时2秒执行!

在程序运行2秒后，才会有结果显示，说明线程在2秒后执行的.