Java多线程之线程池详解

素颜马尾好姑娘i 2022-05-15 14:06 366阅读 0赞

## 线程池概念 ##

存放多个线程对象的资源池  
用于提高启动多个线程的性能（类比连接池）  
当程序中涉及创建大量生存期很短的线程，推荐使用线程池。

## 内置线程池 ##

1.  SingleThreadPool：创建一个单线程化的线程池，只有唯一一个线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序执行（可能是先进先出，后进先出，优先级别）
2.  FixedThreadPool：创建可以可以重用的固定数量的线程池。
3.  CachedThreadPool：创建一个根据需要可新增线程的线程池。
4.  ScheduledThreadPool：创建一个定长的线程池，支持定时及周期性任务调度。

## 线程池源码简单解析 ##

线程池类的层次图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

Executor：顶层接口，接受线程任务并且执行  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
ExecutorService：添加了一些其他方法。ThreadPoolExecutor：添加了一些常规的线程池，Single,Fixed,Cached  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
或许有的同学觉得这几参数比较难理解所以我这给出一个简化版本

corePoolSize - 核心线程数
    maximumPoolSize - 最大线程数。
    keepAliveTime - 线程存活时间
    unit -时间单位设置
    keepAliveTime-任务缓存队列

Executor：工具类，创建不同的线程池。  
ScheduleThreadPoolExecutor:调度的线程池

## 线程池的简单应用 ##

SingleThreadPool

import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    public class ThreadPoolTest01 {
    public static void main(String[] args) {
    	//创建SingleThreadPool线程池
    	ExecutorService pool  = Executors.newSingleThreadExecutor();
    	//创建FixedThreadPool线程池，并且定义为3个线程的线程池
    	ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3); 
    	//创建CachedThreadPool线程池
    	ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
    	
    	 //创建很多个任务
    	TaskTest t1 = new TaskTest("t1");//创建任务1
    	TaskTest t2 = new TaskTest("t2");//创建任务2
    	TaskTest t3 = new TaskTest("t3");//创建任务3
    	TaskTest t4 = new TaskTest("t4");//创建任务4
    	TaskTest t5 = new TaskTest("t5");//创建任务5
    	pool.execute(t1);//执行t1
    	pool.execute(t2);//执行t2
    	pool.execute(t3);//执行t3
    	pool.execute(t4);//执行t4
    	pool.execute(t5);//执行t5
    	
    	pool.shutdown();//关闭
    	
    }
    }
    class TaskTest implements Runnable{
    private String name; //任务名字	
    
    	public TaskTest(String name) {
    
    	this.name = name;
    }
    
    	@Override
    	public void run() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行"+name);
    	}
    	
    }

SingleThreadPool运行结果 ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
可以看出，所有任务都是由线程1来完成的，满足只有唯一一个线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序执行。

FixedThreadPool运行结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
满足所有线程都由创建的三个线程来完成

CachedThreadPool运行结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
满足线程的增加

调度线程池

import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    public class ScheduledExecutorTest02 {
    public static void main(String[] args) {
    	SET t1 = new SET("t1");
    	SET t2 = new SET("t2");
    	//创建有两个线程的调度线程池
    	ScheduledThreadPoolExecutor sche = new ScheduledThreadPoolExecutor(2);
    	sche.scheduleAtFixedRate(t1,1,1,TimeUnit.SECONDS);//设置t1调度参数
    	sche.scheduleAtFixedRate(t2,1,1,TimeUnit.SECONDS);//设置t2调度参数
    }
    	
    }
    class SET implements Runnable{
    private String name; //任务名字	
    
    	public SET(String name) {
    
    	this.name = name;
    }
    	@Override
    	public void run() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行"+name);
    	}
    	
    }

运行结果  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

问题:调度线程池中的线程是否跟任务绑定，还是到调度时间，重新分配？  
回答：通过上图画红线得出答案，是到调度时间重新分配。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220503/de1a5f5fe2d644d2a5471294b9e10e4a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220503/35020645e0ba40fc86c51bd4533ada92.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220503/6d34b1e3e8ae4c5d8878995ad71f09b6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220503/fe6a68708a274c2482594bfb8ae7b74d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220503/98e229839ad44179b953e628d1157a98.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20220503/9d30ac9d57fb475baf1f8c9b1fd7d3de.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTQxMzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20220503/70b8f06dee87449ca694a1ce9fe83d0a.png