Sun在Java5中,对Java线程的类库做了大量的扩展,其中线程池就是Java5的新特征之一,除了线程池之外,还有很多多线程相关的内容,为多线程的编程带来了极大便利。为了编写高效稳定可靠的多线程程序,线程部分的新增内容显得尤为重要。
有关Java5线程新特征的内容全部在java.util.concurrent下面,里面包含数目众多的接口和类,熟悉这部分API特征是一项艰难的学习过程。大部分介绍线程方面书籍还停留在java5之前的知识层面上。
在Java5之前,要实现一个线程池是相当有难度的,现在Java5为我们做好了一切,我们只需要按照提供的API来使用,即可享受线程池带来的极大便利。
线程池的基本思想还是一种对象池的思想,开辟一块内存空间,里面存放了众多(未死亡)的线程,池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时,从池中取一个,执行完成后线程对象归池,这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销,节省了系统的资源。
Java5提供5种类型的线程池,分别如下:
一:newCachedThreadPool-可变尺寸的线程池(缓存线程池)
(1)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(重用),如果没有,就建立一个新的线程加入池中;
(2)缓存型池子,通常用于执行一些生存周期很短的异步型任务;因此一些面向连接的daemon型server中用得不多;
(3)能reuse(重用)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;
(4)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。
二:newFixedThreadPool-固定大小的线程池
(1)newFixedThreadPool与cacheThreadPool差不多,也是能reuse就用,但不能随时建新的线程;
(2)其独特之处: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;
(3)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),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;
(4)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。
三:ScheduledThreadPool-调度线程池
(1)调度型线程池;
(2)这个池子里的线程可以按schedule依次delay执行,或周期执行。
四:SingleThreadExecutor-单例线程池
(1)单例线程,任意时间池中只能有一个线程;
(2)用的是和cache池和fixed池相同的底层池,但线程数目是1-1,0秒IDLE(无IDLE)。
固定大小的线程池测试:
import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; //线程池 public class ThreadPoolTest { public static void main(String[] args) { ThreadPoolTest tt = new ThreadPoolTest(); // 创建一个可重用固定线程数的线程池 ExecutorService pl = Executors.newFixedThreadPool(2); // 创建多个线程对象 Thread t1 = tt.new MyThread("1"); Thread t2 = tt.new MyThread("2"); Thread t3 = tt.new MyThread("3"); Thread t4 = tt.new MyThread("4"); Thread t5 = tt.new MyThread("5"); Thread t6 = tt.new MyThread("6"); // 线程入池并执行 pl.execute(t1); pl.execute(t2); pl.execute(t3); pl.execute(t4); pl.execute(t5); pl.execute(t6); // 关闭线程池 pl.shutdown(); System.out.println("主线程over………………"); } class MyThread extends Thread { private String name; public MyThread(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { System.out.println("正在running………" + Thread.currentThread().getName() + "---name---" + name); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
五、自定义线程池
ThreadPoolExecutor
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue)
参数:
corePoolSize
核心线程数,核心线程会一直存活,即使没有任务需要处理。当线程数小于核心线程数时,即使现有的线程空闲,线程池也会优先创建新线程来处理任务,而不是直接交给现有的线程处理。
核心线程在allowCoreThreadTimeout被设置为true时会超时退出,默认情况下不会退出。
maximumPoolSize
当线程数大于或等于核心线程,且任务队列已满时,线程池会创建新的线程,直到线程数量达到maxPoolSize。如果线程数已等于maxPoolSize,且任务队列已满,则已超出线程池的处理能力,线程池会拒绝处理任务而抛出异常。
keepAliveTime
当线程空闲时间达到keepAliveTime,该线程会退出,直到线程数量等于corePoolSize。如果allowCoreThreadTimeout设置为true,则所有线程均会退出直到线程数量为0。
unit
keepAliveTime 参数的时间单位。
workQueue
执行前用于保持任务的队列。此队列仅保持由 execute 方法提交的 Runnable 任务。
抛出:
IllegalArgumentException - 如果corePoolSize或keepAliveTime小于零,或者maximumPoolSize小于或等于零,或者corePoolSize 大于maximumPoolSize。
NullPointerException - 如果workQueue为null
eg、
//创建等待队列
BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(20);
//创建一个单线程执行程序,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。
ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 2, TimeUnit.MILLISECONDS, queue);
//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();
//将线程放入池中进行执行
pool.execute(t1);
pool.execute(t2);
//关闭线程池
pool.shutdown();
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; //自定义线程池 public class ThreadPoolExecutorTest { public static void main(String[] args) { ThreadPoolExecutorTest tt = new ThreadPoolExecutorTest(); // 创建等待队列 BlockingQueue<Runnable> bq = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(20); ThreadPoolExecutor pl = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 2, TimeUnit.MILLISECONDS, bq); // 创建实现了Runnable接口对象,Thread对象当然也实现了Runnable接口 Thread t1 = tt.new MyThread("1"); Thread t2 = tt.new MyThread("2"); Thread t3 = tt.new MyThread("3"); Thread t4 = tt.new MyThread("4"); Thread t5 = tt.new MyThread("5"); Thread t6 = tt.new MyThread("6"); Thread t7 = tt.new MyThread("7"); // 将线程放入池中进行执行 pl.execute(t1); pl.execute(t2); pl.execute(t3); pl.execute(t4); pl.execute(t5); pl.execute(t6); pl.execute(t7); // 关闭线程池 pl.shutdown(); System.out.println("主线程over………………"); } class MyThread extends Thread { private String name; public MyThread(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { System.out.println("正在running………" + Thread.currentThread().getName() + "---name---" + name); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
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