Java 线程池
文章目录
- Java 线程池
- 1 线程池概念
- 1.1 现有问题
- 1.2 线程池
- 2 线程池原理
- 3 如何使用线程池
- 3.1 获取线程池
- 4 创建线程的第四种方式
1 线程池概念
1.1 现有问题
- 线程是宝贵的内存资源、单个线程约占1MB空间，过多分配易造成内存溢出。
- 频繁的创建及销毁线程会增加虚拟机回收频率、资源开销，造成程序性能下降。
1.2 线程池
- 线程容器，可设定线程分配的数量上限。
- 将预先创建的线程对象存入池中，并重用线程池中的线程对象。
- 避免频繁的创建和销毁。
2 线程池原理
将任务提交给线程池，由线程池分配线程、运行任务，并在当前任务结束后复用线程。
3 如何使用线程池
3.1 获取线程池
常用的线程池接口和类(所在包java.util.concurrent)：
- Executor：线程池的顶级接口。
- execute(); 执行任务
- ExecutorService：线程池接口，可通过submit(Runnable task) 提交任务代码。
- shutdown() 关闭线程池
- isTerminated() 判断线程池中任务和线程是否已经执行完毕。
- submit() 提交任务
- Executors工厂类：通过此类可以获得一个线程池。
- newFixedThreadPool(int nThreads) 获取固定数量的线程池。
参数：指定线程池中线程的数量。- newCachedThreadPool() 获得动态数量的线程池，如不够则创建新的，无上限。
eg:
//1 创建固定数量的线程池
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(4);
//2 创建动态数量的线程池
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
public class TestExecutors {
public static void main(String[] args) {
//1.1 创建固定数量的线程池
//ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(4);
//1.2 创建动态数量的线程池
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
//2 添加任务
Runnable ticket = new Runnable() {
private int count = 1000;
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (this) {
if (count<=0) {
break;
}
System.out.println(
Thread.currentThread().getName()+"卖了第"+count+"张票"
);
count--;
}
}
}
};
for (int i = 0; i < 4; i++) {
//提交任务
es.submit(ticket);
}
//3 关闭线程池
es.shutdown();
}
}
eg:
//3 创建单线程线程池, 只有一个线程的线程池
public class TestSingThread {
public static void main(String[] args) {
//3 创建单线程线程池, 只有一个线程的线程池
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
es.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...");
}
});
}
es.shutdown();
}
}
eg:
//4 创建调度线程池, 实现周期执行和延迟执行
public class TestScheduleThread {
public static void main(String[] args) {
//4 创建调度线程池, 实现周期执行和延迟执行
//周期执行: 间隔指定时间执行一次, 不能关闭线程
ScheduledExecutorService es = Executors.newScheduledThreadPool(1);
es.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
int num = 0;
@Override
public void run() {
System.out.println(new Date()+"..."+num);
num++;
if (num == 10) {
es.shutdown();
}
}
},0,1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
//延迟执行: 延迟一定时间执行
es.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(new Date());
}
},3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
es.shutdown();
}
}
eg:
//5 工作窃取线程池
public class TestWorkStealingPool {
public static void main(String[] args) {
//5 工作窃取线程池
//5.1 工作窃取线程池中的都属于后台线程
//5.2 每一个线程都有自己的双端队列, 队头和队尾都可以加入和删除元素
//5.3 自己线程的队列中任务执行完后, 会去别的线程队列的队尾窃取一个任务执行
//默认使用CPU内核个数作为线程个数
ExecutorService es = Executors.newWorkStealingPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
es.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...");
}
});
}
es.shutdown();
//阻止主线程结束
while (!es.isTerminated()); //判断线程池中的任务和线程是否执行完毕
System.out.println("执行完毕");
}
}
4 创建线程的第四种方式
实现 Callable 接口, 重写 call() 方法
- JDK5加入，与Runnable接口类似，实现之后代表一个线程任务。
- Callable具有泛型返回值、可以声明异常。
语法:
public interface Callable<V>{
public V call() throws Exception;
}
Future接口
- 概念：异步接收ExecutorService.submit()所返回的状态结果，当中包含了call()的返回值。
- 方法：V get()以阻塞形式等待Future中的异步处理结果（call()的返回值）
eg:
MyCallable:
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始计算...");
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
sum+=i;
Thread.sleep(100);
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"结束计算...");
return sum;
}
}
Test:
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//1 创建可调用对象
MyCallable mc = new MyCallable();
//2 创建线程池(单线程线程池)
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
//3 提交任务
//Future: 表示线程将要执行完毕的结果
Future<Integer> future = es.submit(mc);
//4 获取结果(阻塞方法, 直到线程池中的任务执行完毕才返回)
System.out.println("结果是:"+future.get());
//5 关闭线程池
es.shutdown();
}
}
课堂案例
eg:
需求：使用两个线程，并发计算1~50、51~100的和，再进行汇总统计。
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
//创建动态线程池
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
//添加任务1
Future<Integer> f1 = es.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 50 ; i++) {
sum+=i;
}
return sum;
}
});
//添加任务2
Future<Integer> f2 = es.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 51; i <= 100 ; i++) {
sum+=i;
}
return sum;
}
});
//汇总
System.out.println("结果为:"+(f1.get() + f2.get()));
//关闭线程池
es.shutdown();
}
}
