java線程池
執行一個異步任務你還只是如下new Thread嗎？
一、為什么使用線程池
使用new Thread執行多個線程有如下一些問題：
- 每次new Thread新建對象性能差。
- 線程缺乏統一管理，可能無限制新建線程，相互之間競爭，及可能占用過多系統資源導致死機或oom。
- 缺乏更多功能，如定時執行、定期執行、線程中斷。
相比new Thread，Java提供的四種線程池的好處在于：
- 重用存在的線程，減少對象創建、消亡的開銷，性能佳。
- 可有效控制最大并發線程數，提高系統資源的使用率，同時避免過多資源競爭，避免堵塞。
- 提供定時執行、定期執行、單線程、并發數控制等功能。
二、怎么使用線程池
java中提供的四種線程池都是Executors提供的，共計四種。
1, newCachedThreadPool
創建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。示例代碼如下：
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);
}
});
}
線程池為無限大，當執行第二個任務時第一個任務已經完成，會復用執行第一個任務的線程，而不用每次新建線程。
2, newFixedThreadPool
創建一個定長線程池，可控制線程最大并發數，超出的線程會在隊列中等待。示例代碼如下：
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) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}
因為線程池大小為3，每個任務輸出index后sleep 2秒，所以每兩秒打印3個數字。 定長線程池的大小最好根據系統資源進行設置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()?？蓞⒖糚reloadDataCache。
3, newScheduledThreadPool
創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行。延遲執行示例代碼如下：
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 3 seconds");
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);
表示延遲3秒執行。
定期執行示例代碼如下：
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
表示延遲1秒后每3秒執行一次。
4, newSingleThreadExecutor
創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。示例代碼如下：
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();
}
}
});
}
結果依次輸出，相當于順序執行各個任務。 現行大多數GUI程序都是單線程的。Android中單線程可用于數據庫操作，文件操作，應用批量安裝，應用批量刪除等不適合并發但可能IO阻塞性及影響UI線程響應的操作。
三、分析四種線程池
先看下四種線程池的構建代碼：
1, newCachedThreadPool
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
2, newFixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
3, newScheduledThreadPool
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}
4, newSingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
從上面可以看出這四種構造方法最終都是返回了ThreadPoolExecutor對象，下面重點分析下它，看下它的構造方法：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心線程池大小
int maximumPoolSize,//最大線程池大小
long keepAliveTime,//線程池中超過corePoolSize數目的空閑線程最大存活時間；可以allowCoreThreadTimeOut(true)成為核心線程的有效時間
TimeUnit unit,//keepAliveTime的時間單位
BlockingQueue<Runnable> workQueue,//阻塞任務隊列
ThreadFactory threadFactory,//線程工廠
RejectedExecutionHandler handler) {//當提交任務數超過maxmumPoolSize+workQueue之和時，任務會交給RejectedExecutionHandler來處理
if (corePoolSize < 0 ||
maximumPoolSize <= 0 ||
maximumPoolSize < corePoolSize ||
keepAliveTime < 0)
throw new IllegalArgumentException();
if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
throw new NullPointerException();
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
}
重點講解：
其中比較容易讓人誤解的是：corePoolSize，maximumPoolSize，workQueue之間關系。
- 當線程池小于corePoolSize時，新提交任務將創建一個新線程執行任務，即使此時線程池中存在空閑線程。
- 當線程池達到corePoolSize時，新提交任務將被放入workQueue中，等待線程池中任務調度執行。
- 當workQueue已滿，且maximumPoolSize>corePoolSize時，新提交任務會創建新線程執行任務。
- 當提交任務數超過maximumPoolSize時，新提交任務由RejectedExecutionHandler處理。
- 當線程池中超過corePoolSize線程，空閑時間達到keepAliveTime時，關閉空閑線程。
- 當設置allowCoreThreadTimeOut(true)時，線程池中corePoolSize線程空閑時間達到keepAliveTime也將關閉。
那么學會使用ThreadPoolExecutor的參數后，我們就可以不用局限于最上面那四種線程池，可以按照需要來構建自己的線程池。
另外，通過ThreadFactory可以實現對線程的命名，具體代碼如下：
executor = Executors.newCachedThreadPool(new ThreadFactory() {
final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
public Thread newThread(Runnable runnable) {
// Use our own naming scheme for the threads.
Thread thread = new Thread(Thread.currentThread().getThreadGroup(), runnable,
"pool-spark" + threadNumber.getAndIncrement(), 0); //這里實現命名
// Make workers daemon threads.
thread.setDaemon(true);
if (thread.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY) {
thread.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
}
return thread;
}
});
