Java线程详解(11)-线程池
Sun在Java5中,对Java线程的类库做了大量的扩展,其中线程池就是Java5的新特征之一,除了线程池之外,还有很多多线程相关的内容,为多线程的编程带来了极大便利。为了编写高效稳定可靠的多线程程序,线程部分的新增内容显得尤为重要。
有关Java5线程新特征的内容全部在java.util.concurrent下面,里面包含数目众多的接口和类,熟悉这部分API特征是一项艰难的学习过程。目前有关这方面的资料和书籍都少之又少,大所属介绍线程方面书籍还停留在java5之前的知识层面上。
当然新特征对做多线程程序没有必须的关系,在java5之前通用可以写出很优秀的多线程程序。只是代价不一样而已。
线程池的基本思想还是一种对象池的思想,开辟一块内存空间,里面存放了众多(未死亡)的线程,池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时,从池中取一个,执行完成后线程对象归池,这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销,节省了系统的资源。
在Java5之前,要实现一个线程池是相当有难度的,现在Java5为我们做好了一切,我们只需要按照提供的API来使用,即可享受线程池带来的极大便利。
Java5的线程池分好多种:固定尺寸的线程池、单任务线程池、可变尺寸连接池、延迟连接池、单任务延迟连接池、自定义线程池。
在使用线程池之前,必须知道如何去创建一个线程池,在Java5中,需要了解的是java.util.concurrent.Executors类的API,这个类提供大量创建连接池的静态方法,是必须掌握的。
一、固定大小的线程池
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors; /** * Java线程:线程池 */
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(); //将线程放入线程池中进行执行 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{ public void run(){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行..."); }
}
执行结果:
pool-1-thread-1正在执行...
pool-1-thread-2正在执行...
pool-1-thread-2正在执行...
pool-1-thread-2正在执行...
pool-1-thread-1正在执行...
二、单任务线程池
在上例的基础上改一行创建pool对象的代码为:
//创建一个使用单个 worker线程的 Executor,以无界队列方式来运行该线程。
ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();
执行结果:
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...
对于以上两种连接池,大小都是固定的,当要加入的池的线程(或者任务)超过池最大尺寸时候,则入此线程池需要排队等待。
一旦池中有线程完毕,则排队等待的某个线程会入池执行。
三、可变尺寸的线程池
与上面的类似,只是改动下pool的创建方式:
//创建一个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。
ExecutorService pool=Executors.newCachedThreadPool();
执行结果:
pool-1-thread-2正在执行...
pool-1-thread-4正在执行...
pool-1-thread-1正在执行...
pool-1-thread-3正在执行...
pool-1-thread-5正在执行...
四、延迟连接池
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * Java线程:线程池 */
public class Test { public static void main(String[] args) { //创建一个线程池,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。 ScheduledExecutorServicepool=Executors.newScheduledThreadPool(2); //创建实现了Runnable接口对象,Thread对象当然也实现了Runnable接口 Threadt1 = new MyThread(); Threadt2 = new MyThread(); Thread t3 = new MyThread(); Thread t4 = new MyThread(); Thread t5 = new MyThread(); //将线程放入线程池中进行执行 pool.execute(t1); pool.execute(t2); pool.execute(t3); //使用延迟执行风格的方法 pool.schedule(t4, 10, TimeUnit.MILLISECONDS); pool.schedule(t5, 10, TimeUnit.MILLISECONDS); //关闭线程池 pool.shutdown(); }
}
class MyThread extends Thread{ public void run(){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行..."); }
}
执行结果:
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-2正在执行...
五、单任务延迟连接池
在四代码基础上,做改动
//创建一个单任务执行线程池,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。
ScheduledExecutorServicepool=Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
执行结果:
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...
六、自定义线程池
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * Java线程:线程池-自定义线程池 */
public class Test { public static void main(String[] args) { //创建等待队列 BlockingQueue<Runnable> bqueue=newArrayBlockingQueue<Runnable>(20); //创建一个单线程执行任务,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。 ThreadPoolExecutor pool=newThreadPoolExecutor(2, 3, 2, TimeUnit.MILLISECONDS, bqueue); //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(); Thread t6 = new MyThread(); Thread t7 = new MyThread(); //将线程放入线程池中进行执行 pool.execute(t1); pool.execute(t2); pool.execute(t3); pool.execute(t4); pool.execute(t5); pool.execute(t6); pool.execute(t7); //关闭线程池 pool.shutdown(); }
}
class MyThread extends Thread{ public void run(){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行..."); try { Thread.sleep(100L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }
}
执行结果:
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...
pool-1-thread-2正在执行...
pool-1-thread-1正在执行...
创建自定义线程池的构造方法很多,本例中参数ThreadPoolExecutor的含义如下:
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue)
用给定的初始参数和默认的线程工厂及处理程序创建新的ThreadPoolExecutor。使用Executors工厂方法之一比使用此通用构造方法方便得多。
参数:
corePoolSize -池中所保存的线程数,包括空闲线程。
maximumPoolSize -池中允许的最大线程数。
keepAliveTime -当线程数大于核心时,此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间。
unit -keepAliveTime参数的时间单位。
workQueue -执行前用于保持任务的队列。此队列仅保持由execute方法提交的Runnable任务。
抛出:IllegalArgumentException
如果 corePoolSize或 keepAliveTime小于零,或者 maximumPoolSize小于或等于零,或者 corePoolSize大于 maximumPoolSize。
NullPointerException-如果workQueue为 null 自定义连接池稍微麻烦些,不过通过创建的ThreadPoolExecutor线程池对象,可以获取到当前线程池的尺寸、正在执行任务的线程数、工作队列等等。
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