ThreadPoolExecutor之二：jdk实现的线程池介绍

一 简介

线程的使用在java中占有极其重要的地位，在jdk1.4极其之前的jdk版本中，关于线程池的使用是极其简陋的。在jdk1.5之后这一情况有了很大的改观。Jdk1.5之后加入了java.util.concurrent包，这个包中主要介绍java中线程以及线程池的使用。为我们在开发中处理线程的问题提供了非常大的帮助。

二：线程池

线程池的作用：

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
     根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。

2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。

Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

Executors类，提供了一系列工厂方法用于创先线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。

比较重要的几个类：

ExecutorService	真正的线程池接口。
ScheduledExecutorService	能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。
ThreadPoolExecutor	ExecutorService的默认实现。
ScheduledThreadPoolExecutor	继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，

因此在Executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。有如下几个静态的工厂方法创建线程：

1. newSingleThreadExecutor方法：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

默认使用LinkedBlockingQueue队列。

2. newFixedThreadPool方法：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。

默认使用LinkedBlockingQueue队列。

3. newCachedThreadPool方法：

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，

那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。

默认使用SynchronousQueue队列。

4. newScheduledThreadPool方法：

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

默认使用DelayedWorkQueue队列。

实例

1：newSingleThreadExecutor

MyThread.java

public class MyThread extends Thread {
     @Override
     public void run() {
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");
     }
}

TestSingleThreadExecutor.java

public class TestSingleThreadExecutor {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建一个可重用固定线程数的线程池
         ExecutorService pool = Executors. newSingleThreadExecutor();
         // 创建实现了Runnable口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口
         Thread t1 = new MyThread();
         Thread t2 = new MyThread();
         Thread t3 = new MyThread();
         Thread t4 = new MyThread();
         Thread t5 = new MyThread();
         // 将线程放入池中进行执行
         pool.execute(t1);
         pool.execute(t2);
         pool.execute(t3);
         pool.execute(t4);
         pool.execute(t5);
         // 关闭线程池
         pool.shutdown();
     }
}

输出结果

pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。

2 newFixedThreadPool

TestFixedThreadPool.Java

public class TestFixedThreadPool {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建一个可重用固定线程数的线程池
         ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
         // 创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口
         Thread t1 = new MyThread();
         Thread t2 = new MyThread();
         Thread t3 = new MyThread();
         Thread t4 = new MyThread();
         Thread t5 = new MyThread();
         // 将线程放入池中进行执行
         pool.execute(t1);
         pool.execute(t2);
         pool.execute(t3);
         pool.execute(t4);
         pool.execute(t5);
         // 关闭线程池
         pool.shutdown();
     }
}

输出结果

pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-2正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-2正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。

3 newCachedThreadPool

TestCachedThreadPool.java

public class TestCachedThreadPool {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建一个可重用固定线程数的线程池
         ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
         // 创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口
         Thread t1 = new MyThread();
         Thread t2 = new MyThread();
         Thread t3 = new MyThread();
         Thread t4 = new MyThread();
         Thread t5 = new MyThread();
         // 将线程放入池中进行执行
         pool.execute(t1);
         pool.execute(t2);
         pool.execute(t3);
         pool.execute(t4);
         pool.execute(t5);
         // 关闭线程池
         pool.shutdown();
     }
}

输出结果：

pool-1-thread-2正在执行。。。

pool-1-thread-4正在执行。。。

pool-1-thread-3正在执行。。。

pool-1-thread-1正在执行。。。

pool-1-thread-5正在执行。。。

4 newScheduledThreadPool

TestScheduledThreadPoolExecutor.java

public class TestScheduledThreadPoolExecutor {
     public static void main(String[] args) {
         ScheduledThreadPoolExecutor exec = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
         exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {// 每隔一段时间就触发异常
                       @Override
                       public void run() {
                            //throw new RuntimeException();                      
　　　　　　　　　　　　　　　　System.out.println("================");
                       }
                   }, 1000, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);
         exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {// 每隔一段时间打印系统时间，证明两者是互不影响的
                       @Override
                       public void run() {
                           System.out.println(System.nanoTime());
                       }
                  }, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
     }
}

输出结果

================

8384644549516

8386643829034

8388643830710

================

8390643851383

8392643879319

8400643939383