多线程之线程池
前言：
- 系统启动一个新线程的成本是比较高的，因为它涉及与操作系统交互。在这种情形下，使用线程池可以很好地提高性能，尤其是当程序中需要创建大量生存期很短暂的线程时，更应该考虑使用线程池。
- 与数据库连接池类似的是，线程池在系统启动时即创建大量空闲的线程，程序将一个Runnable对象或Callable对象传给线程池时，线程池就会启动一个线程来执行它们的run()或者call()方法；当run()或者call()方法执行结束后，该线程并不会死亡，而是再次返回到线程池中成为空闲状态，等待执行下一个Runnable对象的run()方法或Callable对象的call()方法。
- 除此之外，使用线程池可以有效地控制系统中并发线程的数量，当系统中包含大量并发线程时，会占用大量系统资源，导致系统性能急剧下降，甚至导致JVM崩溃，而线程池的最大线程数参数可以控制系统中并发线程数不超过次数。
Java 5新增了一个Executors工厂类来生产线程池，该工厂类包含如下几个静态工厂方法来创建线程池：
newCachedThreadPool()：创建一个具有缓存功能的线程池，系统根据需要创建线程，这些线程将会被缓存在线程池中
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}
2，newFixedThreadPool(int nThreads) : 创建一个可重用的，具有固定线程池数的线程池。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());}
3，newSingleThreadExecutor() : 创建一个只有单线程的线程池，它相当于调用newFixedThreadPool()方法时传入参数为1。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {return new FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));}
4，newScheduledThreadPool(int corePoolSize) : 创建具有指定线程数的线程池，它可以在指定延迟后执行线程任务。corePoolSize指池中所保存的线程数，即使线程是空闲的也被保存在线程池内。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);}
5，newSingleThreadScheduledExecutor() : 创建只有一个线程的线程池，它可以在指定延迟后执行线程任务。
public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor() {return new DelegatedScheduledExecutorService(new ScheduledThreadPoolExecutor(1));}
6，newWorkStealingPool(int parallelism) : 创建持有足够的线程的线程池来支持给定的并行级别，该方法还会使用多个队列来减少竞争。
public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) {return new ForkJoinPool(parallelism,ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,null, true);}
7，newWorkStealingPool(): 该方法是前一个方法的简化版本，如果当前机器有4个CPU，则目标并行级别被设置为4，也就是相当于为前一个方法传入4作为参数。
public static ExecutorService newWorkStealingPool() {return new ForkJoinPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors(),ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,null, true);}
小结：
- 上面7个方法，前三个返回一个ExecutorService对象，该对象改变一个线程池，它可以执行Runnable对象或Callable对象代表的线程；第4和5个方法返回一个ScheduledExecutorService线程池，他是ExecutorService的子类，它可以在指定延迟后执行线程任务；最后2个方法时Java 8新增的，这两个方法可充分利用多CPU的并行能力。这两个方法生成的work stealing池，都相当于后台线程池，如果所有的前台线程都死亡了，work Stealing池中的线程会自动死亡。
- ExecutorService代表尽快执行线程的线程池，程序只要将一个Runnable对象或Callable对象提交给该线程池，该线程池就会尽快执行该任务。
ScheduledExecutorService代表可在指定延迟后或周期性的执行线程任务的线程池，它有如下4个方法：
package java.util.concurrent;
public interface ScheduledExecutorService extends ExecutorService {
//1，指定runnable任务将在delay延迟后执行ScheduledFuture<?> schedule(Runnable var1, long delay, TimeUnit var4);//2，指定callable任务将在delay延迟后执行<V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> var1, long delay, TimeUnit var4);//3，指定command任务将在delay延迟后执行，而且以设定的频率重复执行；如果此任务的任何一个执行要花费比其周期更长的时间，则将推迟后续执行，但不会同时执行。ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command, long delay, long var4, TimeUnit var6);//4，指定command任务在给定初始延迟后首次启用的定期操作，随后，在每一次执行终止和下一次执行开始之间都存在给定的延迟。如果任务的任一执行遇到异常，就会取消后续执行。否则，只能通过执行程序的取消或终止方法来终止该任务。ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long delay, long var4, TimeUnit var6);
}
用完一个线程池后，应该调用该线程池的shutdown()方法，该方法将启动线程池的关闭序列，调用shutdown()方法后的线程池不会再接受新的任务，但会将以前所有已提交的任务执行完毕；当线程池中的所有任务都执行完毕后，池中的所有线程都会死亡。
上述4个方法的演示代码如下：
schedule方法的演示：
package com.dalingjia.threadpool;import java.text.DateFormat;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class ScheduledThreadPoolExcutorTest {private static ScheduledThreadPoolExecutor stpe = null;private static int index = 0;private static String getTime(){DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");return df.format(new Date());}public static void main(String[] args) {System.out.println(getTime());//构造一个ScheduledThreadPoolExecutor对象，并且设置它的容量为5个stpe = new ScheduledThreadPoolExecutor(5);//隔2秒后执行一次，但只会执行一次；此时线程池不会关闭stpe.schedule(() -> {index++;System.out.println(getTime() + "*********" + index);if (index >= 10){stpe.shutdown();if (stpe.isShutdown()){System.out.println("停止了！！！");}}}, 2, TimeUnit.SECONDS);}}
scheduleAtFixedRate方法演示： 创建并执行一个在给定初始延迟后首次启用的定期操作，后续操作具有给定的周期；也就是将在 initialDelay 后开始执行，然后在 initialDelay+period 后执行，接着在 initialDelay + 2 * period 后执行，依此类推。如果任务的任何一个执行遇到异常，则后续执行都会被取消。否则，只能通过执行程序的取消或终止方法来终止该任务。如果此任务的任何一个执行要花费比其周期更长的时间，则将推迟后续执行，但不会同时执行
package com.dalingjia.threadpool;import java.text.DateFormat;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class ScheduledThreadPoolExcutorTest {private static ScheduledThreadPoolExecutor stpe = null;private static int index = 0;private static String getTime(){DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");return df.format(new Date());}public static void main(String[] args) {System.out.println(getTime());//构造一个ScheduledThreadPoolExecutor对象，并且设置它的容量为5个stpe = new ScheduledThreadPoolExecutor(5);//2秒后开始执行，并以1秒的频率重复执行stpe.scheduleAtFixedRate(() -> {index++;System.out.println(getTime() + "*********" + index);try {//如果此任务的任何一个执行要花费比其周期更长的时间，则将 推迟后续执行，但不会同时执行；所以下次执行要等3秒Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (index >= 10){stpe.shutdown();if (stpe.isShutdown()){System.out.println("停止了！！！");}}}, 2, 1, TimeUnit.SECONDS);}}
scheduleWithFixedDelay方法演示：
package com.dalingjia.threadpool;import java.text.DateFormat;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class ScheduledThreadPoolExcutorTest {private static ScheduledThreadPoolExecutor stpe = null;private static int index = 0;private static String getTime(){DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");return df.format(new Date());}public static void main(String[] args) {System.out.println(getTime());//构造一个ScheduledThreadPoolExecutor对象，并且设置它的容量为5个stpe = new ScheduledThreadPoolExecutor(5);//隔3秒后开始执行任务，随后，在每一次执行终止后，隔1秒开始下一次执行stpe.scheduleWithFixedDelay(() -> {index++;System.out.println(getTime() + "\t" + index);try {//验证执行终止后，隔一秒开始下一次执行Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (index >= 10){//启动线程池的关闭序列stpe.shutdown();if (stpe.isShutdown()){System.out.println("停止了！！！");}}} ,3, 1, TimeUnit.SECONDS);}}
Dear 丶
深藏阁楼爱情的钟
迷南。
忘是亡心i
傷城~
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