Java中常用的四種線程池


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。

 

線程池的作用:

線程池作用就是限制系統中執行線程的數量。

 

根據系統的環境情況,可以自動或手動設置線程數量,達到運行的最佳效果;少了浪費了系統資源,多了造成系統擁擠效率不高。用線程池控制線程數量,其他線程排 隊等候。一個任務執行完畢,再從隊列的中取最前面的任務開始執行。若隊列中沒有等待進程,線程池的這一資源處於等待。當一個新任務需要運行時,如果線程池 中有等待的工作線程,就可以開始運行了;否則進入等待隊列。

 

為什么要用線程池:

1.減少了創建和銷毀線程的次數,每個工作線程都可以被重復利用,可執行多個任務。

 

2.可以根據系統的承受能力,調整線程池中工作線線程的數目,防止因為消耗過多的內存,而把服務器累趴下(每個線程需要大約1MB內存,線程開的越多,消耗的內存也就越大,最后死機)。

 

Java里面線程池的頂級接口是Executor,但是嚴格意義上講Executor並不是一個線程池,而只是一個執行線程的工具。真正的線程池接口是ExecutorService。

比較重要的幾個類:

 

ExecutorService

真正的線程池接口。

ScheduledExecutorService

能和Timer/TimerTask類似,解決那些需要任務重復執行的問題。

ThreadPoolExecutor

ExecutorService的默認實現。

ScheduledThreadPoolExecutor

繼承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口實現,周期性任務調度的類實現。

 

要配置一個線程池是比較復雜的,尤其是對於線程池的原理不是很清楚的情況下,很有可能配置的線程池不是較優的,因此在Executors類里面提供了一些靜態工廠,生成一些常用的線程池。

 

1. newSingleThreadExecutor

創建一個單線程的線程池。這個線程池只有一個線程在工作,也就是相當於單線程串行執行所有任務。如果這個唯一的線程因為異常結束,那么會有一個新的線程來替代它。此線程池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。

 

2.newFixedThreadPool

創建固定大小的線程池。每次提交一個任務就創建一個線程,直到線程達到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達到最大值就會保持不變,如果某個線程因為執行異常而結束,那么線程池會補充一個新線程。

 

3. newCachedThreadPool

創建一個可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務所需要的線程,

那么就會回收部分空閑(60秒不執行任務)的線程,當任務數增加時,此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務。此線程池不會對線程池大小做限制,線程池大小完全依賴於操作系統(或者說JVM)能夠創建的最大線程大小。

 

4.newScheduledThreadPool

創建一個大小無限的線程池。此線程池支持定時以及周期性執行任務的需求。

以上四種實現代碼請參考:http://www.cnblogs.com/zhujiabin/p/5404771.html 

 


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