1、new Thread的弊端
執行一個異步任務你還只是如下new Thread嗎?
new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub } }).start();
那你就out太多了,new Thread的弊端如下:
a. 每次new Thread新建對象性能差。
b. 線程缺乏統一管理,可能無限制新建線程,相互之間競爭,及可能占用過多系統資源導致死機或oom。
c. 缺乏更多功能,如定時執行、定期執行、線程中斷。
相比new Thread,Java提供的四種線程池的好處在於:
a. 重用存在的線程,減少對象創建、消亡的開銷,性能佳。
b. 可有效控制最大並發線程數,提高系統資源的使用率,同時避免過多資源競爭,避免堵塞。
c. 提供定時執行、定期執行、單線程、並發數控制等功能。
2、Java 線程池
Java通過Executors提供四種線程池,分別為:
newCachedThreadPool創建一個可緩存線程池,如果線程池長度超過處理需要,可靈活回收空閑線程,若無可回收,則新建線程。
newFixedThreadPool 創建一個定長線程池,可控制線程最大並發數,超出的線程會在隊列中等待。
newScheduledThreadPool 創建一個定長線程池,支持定時及周期性任務執行。
newSingleThreadExecutor 創建一個單線程化的線程池,它只會用唯一的工作線程來執行任務,保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。
(1). newCachedThreadPool
創建一個可緩存線程池,如果線程池長度超過處理需要,可靈活回收空閑線程,若無可回收,則新建線程。示例代碼如下:
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; try { Thread.sleep(index * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } cachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(index); } }); }
線程池為無限大,當執行第二個任務時第一個任務已經完成,會復用執行第一個任務的線程,而不用每次新建線程。
(2). newFixedThreadPool
創建一個定長線程池,可控制線程最大並發數,超出的線程會在隊列中等待。示例代碼如下:
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; fixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println(index); Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }); }
因為線程池大小為3,每個任務輸出index后sleep 2秒,所以每兩秒打印3個數字。
定長線程池的大小最好根據系統資源進行設置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可參考PreloadDataCache。
(3) newScheduledThreadPool
創建一個定長線程池,支持定時及周期性任務執行。延遲執行示例代碼如下:
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("delay 3 seconds"); } }, 3, TimeUnit.SECONDS);
表示延遲3秒執行。
定期執行示例代碼如下:
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
表示延遲1秒后每3秒執行一次。
ScheduledExecutorService比Timer更安全,功能更強大,后面會有一篇單獨進行對比。
(4)、newSingleThreadExecutor
創建一個單線程化的線程池,它只會用唯一的工作線程來執行任務,保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。示例代碼如下:
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println(index); Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }); }
結果依次輸出,相當於順序執行各個任務。
現行大多數GUI程序都是單線程的。Android中單線程可用於數據庫操作,文件操作,應用批量安裝,應用批量刪除等不適合並發但可能IO阻塞性及影響UI線程響應的操作。
Executor vs ExecutorService vs Executors三者的區別:
正如上面所說,這三者均是 Executor 框架中的一部分。Java 開發者很有必要學習和理解他們,以便更高效的使用 Java 提供的不同類型的線程池。總結一下這三者間的區別,以便大家更好的理解:
- Executor 和 ExecutorService 這兩個接口主要的區別是:ExecutorService 接口繼承了 Executor 接口,是 Executor 的子接口
- Executor 和 ExecutorService 第二個區別是:Executor 接口定義了
execute()
方法用來接收一個Runnable
接口的對象,而 ExecutorService 接口中的submit()
方法可以接受Runnable
和Callable
接口的對象。 - Executor 和 ExecutorService 接口第三個區別是 Executor 中的
execute()
方法不返回任何結果,而 ExecutorService 中的submit()
方法可以通過一個 Future 對象返回運算結果。 - Executor 和 ExecutorService 接口第四個區別是除了允許客戶端提交一個任務,ExecutorService 還提供用來控制線程池的方法。比如:調用
shutDown()
方法終止線程池。可以通過 《Java Concurrency in Practice》 一書了解更多關於關閉線程池和如何處理 pending 的任務的知識。 - Executors 類提供工廠方法用來創建不同類型的線程池。比如:
newSingleThreadExecutor()
創建一個只有一個線程的線程池,newFixedThreadPool(int numOfThreads)
來創建固定線程數的線程池,newCachedThreadPool()
可以根據需要創建新的線程,但如果已有線程是空閑的會重用已有線程。
總結
下表列出了 Executor 和 ExecutorService 的區別:
Executor | ExecutorService |
---|---|
Executor 是 Java 線程池的核心接口,用來並發執行提交的任務 | ExecutorService 是 Executor 接口的擴展,提供了異步執行和關閉線程池的方法 |
提供execute()方法用來提交任務 | 提供submit()方法用來提交任務 |
execute()方法無返回值 | submit()方法返回Future對象,可用來獲取任務執行結果 |
不能取消任務 | 可以通過Future.cancel()取消pending中的任務 |
沒有提供和關閉線程池有關的方法 | 提供了關閉線程池的方法
|
測試異步例子
public class NestedTest {
final static ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println(i + " ");
}
//放進10個線程並行跑
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(3000);
System.out.println("執行1");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while(true) {
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("執行2");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});
cachedThreadPool.shutdown();//關閉執行器
System.out.println("完成了嗎");
}
}