Java线程池

为什么要用线程池

  • 减少了创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务。
  • 可以根据系统的承受能力,调整线程池中工作线线程的数目,防止因为消耗过多的内存,而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存,线程开的越多,消耗的内存也就越大,最后死机)。

Java里面线程池的顶级接口是Executor,但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

类名 说明
ExecutorService 真正的线程池接口。
ThreadPoolExecutor ExecutorService的默认实现。
ScheduledExecutorService 能和Timer/TimerTask类似,解决那些需要任务重复执行的问题。
ScheduledThreadPoolExecutor 继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现,周期性任务调度的类实现。

常用线程池

要配置一个线程池是比较复杂的,尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下,很有可能配置的线程池不是较优的,因此在Executors类里面提供了一些静态工厂,生成一些常用的线程池。

  • newCachedThreadPool 创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
  • newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
  • newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
  • newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

1、newCachedThreadPool

创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。示例代码如下:

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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。

对于需要执行很多短期异步任务的程序来说,缓存线程池可以提高程序性能,因为长时间保持空闲的这种类型的线程池不会占用任何资源,调用缓存线程池对象将重用以前构造的线程(线程可用状态),若线程没有可用的,则创建一个新线程添加到池中,缓存线程池将终止并从池中移除60秒未被使用的线程。

2、newFixedThreadPool

创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。示例代码如下:

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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。

3、newScheduledThreadPool

创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
延迟执行示例代码如下:

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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:

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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。
参数5指的是线程池中需要保持的线程数,即便这些线程都是空闲的

4、newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下:

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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。