[Java线程] Java线程池ExecutorService

示例

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

public class Ch09_Executor {

   private static void run(ExecutorService threadPool) {
	for(int i = 1; i < 5; i++) {
            final int taskID = i;
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
		public void run() {
                    for(int i = 1; i < 5; i++) {
                        try {
                            Thread.sleep(20);// 为了测试出效果，让每次任务执行都需要一定时间
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println("第" + taskID + "次任务的第" + i + "次执行");
                    }
                }
            });
        }
        threadPool.shutdown();// 任务执行完毕，关闭线程池
   }

    public static void main(String[] args) {
	    // 创建可以容纳3个线程的线程池
	    ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

	    // 线程池的大小会根据执行的任务数动态分配
	    ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

            // 创建单个线程的线程池，如果当前线程在执行任务时突然中断，则会创建一个新的线程替代它继续执行任务
	    ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();

	    // 效果类似于Timer定时器
	    ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

	    run(fixedThreadPool);
//	    run(cachedThreadPool);
//	    run(singleThreadPool);
//	    run(scheduledThreadPool);
    }

}

CachedThreadPool

CachedThreadPool会创建一个缓存区，将初始化的线程缓存起来。会终止并且从缓存中移除已有60秒未被使用的线程。

如果线程有可用的，就使用之前创建好的线程，

如果线程没有可用的，就新创建线程。

• 重用：缓存型池子，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就reuse；如果没有，就建一个新的线程加入池中
• 使用场景：缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务，因此在一些面向连接的daemon型SERVER中用得不多。
• 超时：能reuse的线程，必须是timeout IDLE内的池中线程，缺省timeout是60s，超过这个IDLE时长，线程实例将被终止及移出池。
• 结束：注意，放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束，超过TIMEOUT不活动，其会自动被终止。

    // 线程池的大小会根据执行的任务数动态分配
    ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0,                 //core pool size
                                      Integer.MAX_VALUE, //maximum pool size
                                      60L,               //keep alive time
                                      TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

执行结果：

第1次任务的第1次执行
第4次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第4次任务的第2次执行
第2次任务的第2次执行
第1次任务的第2次执行
第2次任务的第3次执行
第4次任务的第3次执行
第3次任务的第3次执行
第1次任务的第3次执行
第2次任务的第4次执行
第1次任务的第4次执行
第3次任务的第4次执行
第4次任务的第4次执行

4个任务是交替执行的。

FixedThreadPool

在FixedThreadPool中，有一个固定大小的池。

如果当前需要执行的任务超过池大小，那么多出的任务处于等待状态，直到有空闲下来的线程执行任务，

如果当前需要执行的任务小于池大小，空闲的线程也不会去销毁。

• 重用：fixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程
• 固定数目：其独特之处在于，任意时间点，最多只能有固定数目的活动线程存在，此时如果有新的线程要建立，只能放在另外的队列中等待，直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子
• 超时：和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制（可能也有，但既然文档没提，肯定非常长，类似依赖上层的TCP或UDP IDLE机制之类的），
• 使用场景：所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程，多用于服务器
• 源码分析：从方法的源代码看，cache池和fixed 池调用的是同一个底层池，只不过参数不同：
  fixed池线程数固定，并且是0秒IDLE（无IDLE）
  cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力），60秒IDLE

// 创建可以容纳3个线程的线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, //core pool size
                                      nThreads, //maximum pool size
                                      0L,       //keep alive time
                                      TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

执行结果：

第1次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第2次任务的第2次执行
第1次任务的第2次执行
第3次任务的第3次执行
第1次任务的第3次执行
第2次任务的第3次执行
第3次任务的第4次执行
第1次任务的第4次执行
第2次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行

创建了一个固定大小的线程池，容量为3，然后循环执行了4个任务。由输出结果可以看到，
前3个任务首先执行完，然后空闲下来的线程去执行第4个任务。

SingleThreadExecutor

SingleThreadExecutor得到的是一个单个的线程，这个线程会保证你的任务执行完成。

如果当前线程意外终止，会创建一个新线程继续执行任务，这和我们直接创建线程不同，也和newFixedThreadPool(1)不同。

// 创建单个线程的线程池，如果当前线程在执行任务时突然中断，则会创建一个新的线程替代它继续执行任务
ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1,  //core pool size
                                    1,  //maximum pool size
                                    0L, //keep alive time
                                    TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

执行结果：

第1次任务的第1次执行
第1次任务的第2次执行
第1次任务的第3次执行
第1次任务的第4次执行
第2次任务的第1次执行
第2次任务的第2次执行
第2次任务的第3次执行
第2次任务的第4次执行
第3次任务的第1次执行
第3次任务的第2次执行
第3次任务的第3次执行
第3次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行

4个任务是顺序执行的。

ScheduledThreadPool

ScheduledThreadPool是一个固定大小的线程池，与FixedThreadPool类似，执行的任务是定时执行。

// 效果类似于Timer定时器
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize,      //core pool size
              Integer.MAX_VALUE, //maximum pool size
              0,                 //keep alive time
              TimeUnit.NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
}

执行结果：

第1次任务的第1次执行
第2次任务的第1次执行
第3次任务的第1次执行
第2次任务的第2次执行
第1次任务的第2次执行
第3次任务的第2次执行
第2次任务的第3次执行
第1次任务的第3次执行
第3次任务的第3次执行
第2次任务的第4次执行
第1次任务的第4次执行
第3次任务的第4次执行
第4次任务的第1次执行
第4次任务的第2次执行
第4次任务的第3次执行
第4次任务的第4次执行

——与FixedThreadPool的区别？