Java常用线程池的用法分析

在Java中，java.util.concurrent.Executors工具类提供了四个静态工厂方法来创建不同特性的线程池，它们分别是：

1. FixedThreadPool

• ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
• 特点：创建一个定长的线程池，包含固定数量的核心线程，且所有线程均是核心线程。当线程池中的线程都在运行时，新提交的任务将会进入无界的工作队列中等待执行。如果线程池中的某个线程由于异常结束，那么线程池会再新建一个线程来替代。此线程池保证任何时候池中线程数不超过设定值，适用于处理大量短生命周期的任务，能有效控制系统资源。

  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) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可参考PreloadDataCache。

2. CachedThreadPool

• ExecutorService newCachedThreadPool()
• 特点：创建一个可缓存的线程池，线程池根据需要自动创建或销毁线程。如果线程池中的线程数量超过了处理任务所需要的线程数量，那么多余的空闲线程将在一段时间后被终止并回收；当需要执行新的任务时，如果线程池中有空闲线程则复用，如果没有则创建新线程。这意味着此类线程池大小几乎没有限制，适合处理大量短耗时且突发性强的任务，但可能导致线程数量过多，需要注意系统的资源限制。

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);
                }
            });
        }

线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

3. SingleThreadExecutor

• ExecutorService newSingleThreadExecutor()
• 特点：创建一个只有一个工作线程的线程池，所有提交的任务在这个线程中按照先入先出的顺序执行。实际上，这是一个特殊的固定线程池，保证同一时间只有一个任务被执行，常用于需要串行执行任务的场景。

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();
            }
        }
    });
}

结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。
现行大多数GUI程序都是单线程的。Android中单线程可用于数据库操作，文件操作，应用批量安装，应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。

4. ScheduledThreadPool

• ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
• 特点：创建一个定长的线程池，支持定时及周期性任务执行。它允许延时或者定期地执行任务，并且能够调度多个定时任务。相比FixedThreadPool，ScheduledThreadPool多了定时任务的功能，线程池内的线程数也可以动态调整，但核心线程不会被回收。

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("delay 3 seconds");
    }
}, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延迟3秒执行。
定期执行示例代码如下：

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
    }
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延迟1秒后每3秒执行一次。
ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更强大

5. ThreadPoolTaskExecutor （Spring框架）

ThreadPoolTaskExecutor 是Spring框架对Java原生线程池API进行封装后的组件，它基于java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，并添加了一些Spring特有的功能特性，使得在Spring应用中使用线程池更为方便和灵活。

ThreadPoolTaskExecutor的主要特点和配置项包括：

1. 核心线程数（corePoolSize）：线程池的基本大小。
2. 最大线程数（maxPoolSize）：线程池所能容纳的最大线程数。
3. 空闲线程存活时间（keepAliveSeconds）：超过核心线程数的线程，在空闲多久后会被终止。
4. 队列容量（queueCapacity）：阻塞队列的大小，当线程池中所有线程都忙碌时，新提交的任务将放入队列等待执行。
5. 线程前缀名称（threadNamePrefix）：设置线程的命名前缀，方便识别和调试。
6. 线程工厂（threadFactory）：可以自定义线程创建规则。
7. 拒绝策略（RejectedExecutionHandler）：当队列和线程池都无法接受新任务时，定义如何处理被拒绝的任务。

使用ThreadPoolTaskExecutor可以在Spring配置文件中通过bean的方式进行配置，然后在代码中注入该bean来执行异步任务，这样可以更好地与Spring容器整合，实现任务的异步处理和调度。例如：

log.info("线程执行");
//多线程异步执行
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
executor.setCorePoolSize(1);
executor.setMaxPoolSize(5);
executor.setQueueCapacity(500);
executor.setThreadNamePrefix("createUserNoticeLog-");
executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
executor.initialize();
ThreadPoolExecutor pushExecutorService = executor.getThreadPoolExecutor();
pushExecutorService.submit(() -> {
  //相关程序逻辑 ，比如发送用户短信
  sms.sned("15011462646","msg text")
  log.info("批量发送短信线程执行");
});

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