线程池的构造方式

分手后的思念是犯贱 2023-10-09 19:08 33阅读 0赞

#### 线程池的构造方式 ####

*  两类构造方式
 *  7种实现方法
 *  7种线程池的具体使用
 *   *  FixedThreadPool
     *  CachedThreadPool
     *  SingleThreadExecutor
     *  ScheduledThreadPool
     *  SingleThreadScheduledExecutor
     *  newWorkStealingPool
     *  ThreadPoolExecutor
 *  说明
 *  总结

## 两类构造方式 ##

在Java语言中，并发编程都是通过创建线程池来实现的。

而线程池的创建方式也有很多种，每种线程池的创建方式都对应了不同的使用场景。

![在这里插入图片描述][bc27b0db360a4e6da7258317a3386b75.png]

总体来说线程池的创建可以分为以下**两类**：

1.  **通过ThreadPoolExecutor手动创建线程池**。
2.  **通过Executors执行器自动创建线程池**。

## 7种实现方法 ##

而以上两类创建线程池的方式，又有7种具体实现方法。这7种实现方法分别是：

1.  **Executors.newFixedThreadPool**  
    创建一个**固定大小**的线程池，可控制并发的线程数。超出的线程会在队列中等待。
2.  **Executors.newCachedThreadPool**  
    创建一个**可缓存的**线程池，若线程数超过处理所需。缓存一段时间后会回收，若线程数不够，则新建线程。
3.  **Executors.newSingleThreadExecutor**  
    创建**单个线程数**的线程池，它可以保证先进先出的执行顺序。
4.  **Executors.newScheduledThreadPool**  
    创建一个**可以执行延迟任务**的线程池。
5.  **Executors.newSingleThreadScheduledExecutor**  
    创建一个**单线程的可以执行延迟任务**的线程池。
6.  **Executors.newWorkStealingPool**  
    创建一个**抢占式执行**的线程池（任务执行顺序不确定）【JDK 1.8添加】
7.  **ThreadPoolExecutor**  
    **手动创建线程池**的方式，它创建时最多可以设置7个参数。

## 7种线程池的具体使用 ##

### FixedThreadPool ###

![在这里插入图片描述][d4aff4220fba458c8667ba009660fc17.png]  
创建一个**固定大小**的线程池，可控制并发线程数。  
![在这里插入图片描述][2ceead41f43c41309ba4f733ba23c27b.png]  
如果觉得以上方法比较繁琐，还可以使用以下简单的方式来实现线程池的创建和使用：  
![在这里插入图片描述][c59a2ab1df364848a7d17b3e943bbc18.png]

### CachedThreadPool ###

创建一个**可缓存的**线程池，若线程数超过任务所需，那么多余的线程会被缓存一段时间后才被回收，若线程数不够，则会新建线程。

CachedThreadPool使用示例如下：  
![在这里插入图片描述][ed7c661723f7432682372395b582e324.png]  
以上程序的执行结果如下图所示：  
![在这里插入图片描述][bd8533aaf0164645807074b9ec33994a.png]  
从上述场景可以看出，线程池创建了10个线程来执行相应的任务。

使用场景：CachedThreadPool是**根据短时间的任务量来决定创建的线程数量**的。所以它适合**短时间内有突发大量任务**的处理场景。

### SingleThreadExecutor ###

创建**单个线程**的线程池，它可以保证先进先出的执行顺序。

SingleThreadExecutor使用示例如下：  
![在这里插入图片描述][7e966afc146d46ccb19f445173725dff.png]  
以上程序的执行结果如下图所示：  
![在这里插入图片描述][594ce763907f4b499b4fbf6e6d15615e.png]  
**单个线程的线程池有什么意义？**  
单个线程的线程池相比线程来说，它的优点有以下2个：

1.  可以复用线程，即使是单个线程池，也可以**复用线程**。
2.  提供了**任务管理**功能。单个线程池也拥有任务队列，在任务队列可以存储多个任务。这是线程无法实现的，并且当任务队列满了之后，**可以执行拒绝策略**。这些都是线程不具备的。

### ScheduledThreadPool ###

创建一个可以执行延迟任务的线程池。

使用示例如下：  
![在这里插入图片描述][df89857cb45a495eab6c2f234e37b76b.png]  
以上程序的执行结果如下图所示：  
![在这里插入图片描述][e31ebed8d5d94f519f5ac166f7f10087.png]  
从上述结果可以看出，任务在1秒之后被执行了。实现了延迟1s再执行任务。

### SingleThreadScheduledExecutor ###

创建一个单线程的可以执行延迟任务的线程池。

此线程池可以看作是ScheduledThreadPool的单线程池版本。

使用示例如下：  
![在这里插入图片描述][9de9292738104e1abc2b05eb0dc07b5d.png]  
以上程序的执行结果如下图所示：  
![在这里插入图片描述][1926210295ae49d59d37b8a302e17eff.png]  
从上述结果可以看出，任务在2秒之后被执行了。

### newWorkStealingPool ###

创建一个抢占式执行的线程池（任务执行顺序不确定）。此方法是JDK1.8版本新增的，因此只有在JDK1.8以上的程序中才能使用。

任务的执行顺序是不确定的，因为它是抢占式执行的。

newWorkStealingPool使用示例如下：  
![在这里插入图片描述][342b929d6c974fc9a2bb7271d7635e63.png]  
以上程序的执行结果如下图所示：  
![在这里插入图片描述][b75ba527d7054f8096f1be64367efef6.png]  
从上述结果可以看出，任务的执行顺序是不确定的。因为它是抢占式执行的。

### ThreadPoolExecutor ###

是**最原始**、也是**最推荐的**手动创建线程池的方式，它在创建时最多提供**7个参数可供设置**。

ThreadPoolExecutor使用示例如下：  
![在这里插入图片描述][4374d6450c8b45d5909be2ae2fb74c1a.png]  
以上程序的执行结果如下图所示：  
![在这里插入图片描述][3bcf1f481d8d4239b1c2d80bbb22fe51.png]  
ThreadPoolExecutor相比于其他创建线程池的优势在于它可以**通过参数**来控制**最大任务数**和**拒绝策略**，让线程池的执行更加透明和可控。

所以在阿里巴巴的《Java开发手册》是这样规定的，强制要求线程池不允许使用Executors去创建。而是通过ThreadPoolExecutor的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

## 说明 ##

Executors返回的线程池对象的弊端如下：

1.  FixedThreadPool和SingleThreadPool允许的**请求队列**长度为**Integer.MAX\_VALUE**。可能会堆积大量的请求，从而导致OOM（内存溢出）。
2.  CachedThreadPool**允许的创建线程数量**为**Integer.MAX\_VALUE**。可能会创建大量的线程，从而导致OOM。

## 总结 ##

线程池的创建方式总共有以下**7种**：

1.  Executors.newFixedThreadPool创建一个**固定大小**的线程池，可控制并发的线程数。超出的线程会在队列中等待。
2.  Executors.newCachedThreadPool创建一个**可缓存**的线程池，若线程数超过处理所需，缓存一段时间后会回收，若线程数不够，则新建线程。
3.  Executors.newSingleThreadExecutor创建**单个线程数**的线程池，它可以保证先进先出的执行顺序。
4.  Executors.newScehduledThreadPool创建一个可以**执行延迟任务**的线程池。
5.  Executors.newSingleThreadScheduledExecutor创建一个**单线程的可以执行延迟任务**的线程池。
6.  Executors.newWorkStealingPool创建一个**抢占式执行**的线程池（任务执行顺序不确定）【JDK1.8添加】
7.  ThreadPoolExecutor**手动创建线程池**的方式，它创建时最多可以设置7个参数，而线程池的创建推荐使用最后一种ThreadPoolExecutor的方式来创建，因为使用它可以明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

**参考资料**：[面试突击28：线程池有几种创建方式？推荐使用哪种？][28]

[bc27b0db360a4e6da7258317a3386b75.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/bc27b0db360a4e6da7258317a3386b75.png
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[28]: https://www.bilibili.com/video/BV1oi4y1k7bi/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=a1af903e57688df870625021f7f3a7eb