线程池
为什么使用线程池
线程缺乏统一管理，占用过多的系统资源。
缺乏更多功能，如定时执行、定期执行
使用线程池的好处
重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销
有效控制最大并发数，提高系统资源使用率
定时执行、定期执行
线程池所在包：java.util.concurrent
顶级接口是Executor,真正的线程池接口是ExecutorService
java.util.concurrent.Executors类提供创建线程池的方法
常用的方法：
newCachedThreadPool()
newFixedThreadPool(int nThreads)
newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
newSingleThreadExecutor()
下面分别适用使用Executors类中这些静态方法创建线程：
创建带有缓存的线程池：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import static java.util.concurrent.Executors.*;
public class NewCachedThreadTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executorService = newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executorService.execute(new MyRunnable(i));
// try {
// Thread.sleep(200);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
}
}
}
class MyRunnable implements Runnable{
int nums;
public MyRunnable(int nums) {
this.nums = nums;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("当前线程名："+Thread.currentThread().getName()+";正在执行的任务编号:"+nums);
}
}
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:0
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:1
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:2
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:3
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:4
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:5
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:6
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:7
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:8
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:9
如果我们将休眠时间注销掉，会看到有更多的线程参与到任务执行的过程中
当前线程名：pool-1-thread-3;正在执行的任务编号:2
当前线程名：pool-1-thread-7;正在执行的任务编号:6
当前线程名：pool-1-thread-6;正在执行的任务编号:5
当前线程名：pool-1-thread-5;正在执行的任务编号:4
当前线程名：pool-1-thread-4;正在执行的任务编号:3
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:0
当前线程名：pool-1-thread-2;正在执行的任务编号:1
当前线程名：pool-1-thread-10;正在执行的任务编号:9
当前线程名：pool-1-thread-9;正在执行的任务编号:8
当前线程名：pool-1-thread-8;正在执行的任务编号:7
使用线程池创建单线程：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import static java.util.concurrent.Executors.newCachedThreadPool;
import static java.util.concurrent.Executors.newSingleThreadExecutor;
public class NewSingleThreadTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executorService = newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executorService.execute(new MyRunnable2(i));
}
}
}
class MyRunnable2 implements Runnable{
int nums;
public MyRunnable2(int nums) {
this.nums = nums;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("当前线程名："+Thread.currentThread().getName()+";正在执行的任务编号:"+nums);
}
}
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:0
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:1
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:2
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:3
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:4
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:5
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:6
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:7
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:8
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:9
创建固定线程数的线程池：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import static java.util.concurrent.Executors.newFixedThreadPool;
import static java.util.concurrent.Executors.newSingleThreadExecutor;
public class NewFixedThreadTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executorService = newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executorService.execute(new MyRunnable2(i));
}
}
}
class MyRunnable3 implements Runnable{
int nums;
public MyRunnable3(int nums) {
this.nums = nums;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("当前线程名："+Thread.currentThread().getName()+";正在执行的任务编号:"+nums);
}
}
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:0
当前线程名：pool-1-thread-2;正在执行的任务编号:1
当前线程名：pool-1-thread-3;正在执行的任务编号:2
当前线程名：pool-1-thread-2;正在执行的任务编号:4
当前线程名：pool-1-thread-2;正在执行的任务编号:6
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:3
当前线程名：pool-1-thread-2;正在执行的任务编号:7
当前线程名：pool-1-thread-3;正在执行的任务编号:5
当前线程名：pool-1-thread-2;正在执行的任务编号:9
当前线程名：pool-1-thread-1;正在执行的任务编号:8
创建带有定时任务的线程池：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import static java.util.concurrent.Executors.newFixedThreadPool;
import static java.util.concurrent.Executors.newScheduledThreadPool;
public class NewScheduledThreadTest {
public static void main(String[] args) {
ScheduledExecutorService executorService = newScheduledThreadPool(3);
System.out.println("=====================任务开始执行=======================");
executorService.scheduleAtFixedRate(new MyRunnable4(),1,2, TimeUnit.SECONDS);
}
}
class MyRunnable4 implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println("当前线程名："+Thread.currentThread().getName()+"-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次");
}
}
=====================任务开始执行=======================
当前线程名：pool-1-thread-1-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-1-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-2-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
当前线程名：pool-1-thread-3-延时1秒钟执行，每两秒钟执行一次
........
ThreadPoolExecutor构造器中常用的参数：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
RejectedExecutionHandler handler)
1、corePoolSize：核心线程数
* 核心线程会一直存活，即使没有任务需要执行
* 当线程数小于核心线程数时，即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理
* 设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭
2、workQueue：任务队列容量（阻塞队列）
* 当核心线程数达到最大时，新任务会放在队列中排队等待执行
3、maximumPoolSize：最大线程数
* 当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务
* 当线程数=maxPoolSize，且任务队列已满时，线程池会拒绝处理任务而抛出异常
4、 keepAliveTime：线程空闲时间
* 当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
* 如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0
5、 unit：参数keepAliveTime的时间单位
6、 Handler：表示当拒绝处理任务时的策略。当任务很多的时候，阻塞队列中的任务也满了的时候，如果还有任务来，这个时候，就需要使用拒绝策略来进行拒绝。
7、 threadFactory：线程工厂，主要用来创建线程。
线程池的执行原理:
当有12个任务需要被执行的时候，现在线程池中有5个核心线程，分别被安排了 1 2 3 4 5这几个任务执行，后面的6 7 8 9任务会被放到队列中进行排队等待，后面还有任务10 11 12还没有处理，这个时候会在线程池中再创建两个线程来执行任务10 11，这个时候线程池中的线程数已经达到了最大线程数，任务12就会被拒绝策略拒绝掉（因为线程池满了，队列也满了，没有地方存放或者执行任务12了），就只能拒绝掉了。当任务没有那么多的时候，核心线程能处理的时候，经过keepAliveTime的时间，会将多创建出来的2个线程销毁掉，保留核心线程。
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import static java.util.concurrent.Executors.newCachedThreadPool;
public class ThreadPoolExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
5,
7,
300,
TimeUnit.MILLISECONDS,
new ArrayBlockingQueue<>(4));
for (int i = 1; i <= 12; i++) {
executor.execute(new MyRunnable5(i));
System.out.println("线程池中的线程数："+executor.getPoolSize()
+",队列中等待执行任务的任务数："+executor.getQueue().size()
+",已经执行完的任务数："+executor.getCompletedTaskCount());
}
executor.shutdown();//所有任务都执行完毕之后，销毁线程池
}
}
class MyRunnable5 implements Runnable {
int nums;//当前正在执行的任务编号
public MyRunnable5(int nums) {
this.nums = nums;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("任务" + nums + "开始执行");
try {
Thread.sleep(200);//假设执行一个任务需要耗费的时间
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("任务" + nums + "执行完毕");
}
}
任务1开始执行
线程池中的线程数：1,队列中等待执行任务的任务数：0,已经执行完的任务数：0
线程池中的线程数：2,队列中等待执行任务的任务数：0,已经执行完的任务数：0
线程池中的线程数：3,队列中等待执行任务的任务数：0,已经执行完的任务数：0
任务2开始执行
任务3开始执行
线程池中的线程数：4,队列中等待执行任务的任务数：0,已经执行完的任务数：0
任务4开始执行
线程池中的线程数：5,队列中等待执行任务的任务数：0,已经执行完的任务数：0
任务5开始执行
线程池中的线程数：5,队列中等待执行任务的任务数：1,已经执行完的任务数：0
线程池中的线程数：5,队列中等待执行任务的任务数：2,已经执行完的任务数：0
线程池中的线程数：5,队列中等待执行任务的任务数：3,已经执行完的任务数：0
线程池中的线程数：5,队列中等待执行任务的任务数：4,已经执行完的任务数：0
线程池中的线程数：6,队列中等待执行任务的任务数：4,已经执行完的任务数：0
任务10开始执行
线程池中的线程数：7,队列中等待执行任务的任务数：4,已经执行完的任务数：0
任务11开始执行
Exception in thread "main" java.util.concurrent.RejectedExecutionException: Task com.zyq.mythreadpool.MyRunnable5@2f0e140b rejected from java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@7440e464[Running, pool size = 7, active threads = 7, queued tasks = 4, completed tasks = 0]
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$AbortPolicy.rejectedExecution(ThreadPoolExecutor.java:2063)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.java:830)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1379)
at com.zyq.mythreadpool.ThreadPoolExecutorTest.main(ThreadPoolExecutorTest.java:21)
任务1执行完毕
任务6开始执行
任务4执行完毕
任务3执行完毕
任务2执行完毕
任务5执行完毕
任务9开始执行
任务8开始执行
任务7开始执行
任务10执行完毕
任务11执行完毕
任务6执行完毕
任务9执行完毕
任务8执行完毕
任务7执行完毕
中间报错的原因是，将第12个任务数使用拒绝策略拒绝掉了。
