关于java:面试突击28线程池有几种创建方式推荐使用哪种

在 Java 语言中，并发编程都是通过创立线程池来实现的，而线程池的创立形式也有很多种，每种线程池的创立形式都对应了不同的应用场景，总体来说线程池的创立能够分为以下两类：

• 通过 ThreadPoolExecutor 手动创立线程池。
• 通过 Executors 执行器主动创立线程池。

而以上两类创立线程池的形式，又有 7 种具体实现办法，这 7 种实现办法别离是：

1. Executors.newFixedThreadPool：创立一个固定大小的线程池，可管制并发的线程数，超出的线程会在队列中期待。
2. Executors.newCachedThreadPool：创立一个可缓存的线程池，若线程数超过解决所需，缓存一段时间后会回收，若线程数不够，则新建线程。
3. Executors.newSingleThreadExecutor：创立单个线程数的线程池，它能够保障先进先出的执行程序。
4. Executors.newScheduledThreadPool：创立一个能够执行提早工作的线程池。
5. Executors.newSingleThreadScheduledExecutor：创立一个单线程的能够执行提早工作的线程池。
6. Executors.newWorkStealingPool：创立一个抢占式执行的线程池（工作执行程序不确定）【JDK 1.8 增加】。
7. ThreadPoolExecutor：手动创立线程池的形式，它创立时最多能够设置 7 个参数。

接下来咱们别离来看这 7 种线程池的具体应用。

1.FixedThreadPool

创立一个固定大小的线程池，可管制并发线程数。
应用 FixedThreadPool 创立 2 个固定大小的线程池，具体实现代码如下：

public static void fixedThreadPool() {
    // 创立 2 个线程的线程池
    ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);

    // 创立工作
    Runnable runnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {System.out.println("工作被执行, 线程:" + Thread.currentThread().getName());
        }
    };

    // 线程池执行工作(一次增加 4 个工作)
    // 执行工作的办法有两种:submit 和 execute
    threadPool.submit(runnable);  // 执行形式 1:submit
    threadPool.execute(runnable); // 执行形式 2:execute
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
}

以上程序的执行后果如下图所示：

如果感觉以上办法比拟繁琐，还用应用以下简略的形式来实现线程池的创立和应用：

public static void fixedThreadPool() {
    // 创立线程池
    ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
    // 执行工作
    threadPool.execute(() -> {System.out.println("工作被执行, 线程:" + Thread.currentThread().getName());
    });
}

2.CachedThreadPool

创立一个可缓存的线程池，若线程数超过工作所需，那么多余的线程会被缓存一段时间后才被回收，若线程数不够，则会新建线程。
CachedThreadPool 应用示例如下：

public static void cachedThreadPool() {
    // 创立线程池
    ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
    // 执行工作
    for (int i = 0; i < 10; i++) {threadPool.execute(() -> {System.out.println("工作被执行, 线程:" + Thread.currentThread().getName());
            try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {}});
    }
}

以上程序的执行后果如下图所示：

从上述后果能够看出，线程池创立了 10 个线程来执行相应的工作。

应用场景

CachedThreadPool 是依据短时间的任务量来决定创立的线程数量的，所以它适宜短时间内有突发大量工作的解决场景。

3.SingleThreadExecutor

创立单个线程的线程池，它能够保障先进先出的执行程序。
SingleThreadExecutor 应用示例如下：

public static void singleThreadExecutor() {
    // 创立线程池
    ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
    // 执行工作
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        final int index = i;
        threadPool.execute(() -> {System.out.println(index + ": 工作被执行");
            try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {}});
    }
}

以上程序的执行后果如下图所示：

单个线程的线程池有什么意义？

单个线程的线程池相比于线程来说，它的长处有以下 2 个：

• 能够复用线程：即便是单个线程池，也能够复用线程。

• 提供了工作治理性能：单个线程池也领有工作队列，在工作队列能够存储多个工作，这是线程无奈实现的，并且当工作队列满了之后，能够执行回绝策略，这些都是线程不具备的。

  4.ScheduledThreadPool

  创立一个能够执行提早工作的线程池。
  应用示例如下：

  public static void scheduledThreadPool() {
    // 创立线程池
    ScheduledExecutorService threadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
    // 增加定时执行工作(1s 后执行)
    System.out.println("增加工作, 工夫:" + new Date());
    threadPool.schedule(() -> {System.out.println("工作被执行, 工夫:" + new Date());
        try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {}}, 1, TimeUnit.SECONDS);
  }

  以上程序的执行后果如下图所示：
  
  从上述后果能够看出，工作在 1 秒之后被执行了，实现了提早 1s 再执行工作。

  5.SingleThreadScheduledExecutor

  创立一个单线程的能够执行提早工作的线程池，此线程池能够看作是 ScheduledThreadPool 的单线程池版本。
  它的应用示例如下：

  public static void SingleThreadScheduledExecutor() {
    // 创立线程池
    ScheduledExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
    // 增加定时执行工作(2s 后执行)
    System.out.println("增加工作, 工夫:" + new Date());
    threadPool.schedule(() -> {System.out.println("工作被执行, 工夫:" + new Date());
        try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {}}, 2, TimeUnit.SECONDS);
  }

  以上程序的执行后果如下图所示：
  
  从上述后果能够看出，工作在 2 秒之后被执行了。

  6.newWorkStealingPool

  创立一个抢占式执行的线程池（工作执行程序不确定），此办法是 JDK 1.8 版本新增的，因而只有在 JDK 1.8 以上的程序中能力应用。
  newWorkStealingPool 应用示例如下：

  public static void workStealingPool() {
    // 创立线程池
    ExecutorService threadPool = Executors.newWorkStealingPool();
    // 执行工作
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        final int index = i;
        threadPool.execute(() -> {System.out.println(index + "被执行, 线程名:" + Thread.currentThread().getName());
        });
    }
    // 确保工作执行实现
    while (!threadPool.isTerminated()) {}}

  以上程序的执行后果如下图所示：
  
  从上述后果能够看出，工作的执行程序是不确定的，因为它是抢占式执行的。

  7.ThreadPoolExecutor

  ThreadPoolExecutor 是最原始、也是最举荐的手动创立线程池的形式，它在创立时最多提供 7 个参数可供设置。
  ThreadPoolExecutor 应用示例如下：

  public static void myThreadPoolExecutor() {
    // 创立线程池
    ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(10));
    // 执行工作
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        final int index = i;
        threadPool.execute(() -> {System.out.println(index + "被执行, 线程名:" + Thread.currentThread().getName());
            try {Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }
        });
    }
  }

  以上程序的执行后果如下图所示：
  
  ThreadPoolExecutor 相比于其余创立线程池的劣势在于，它能够通过参数来管制最大工作数和回绝策略，让线程池的执行更加通明和可控，所以在阿里巴巴《Java 开发手册》是这样规定的：

  【强制要求】线程池不容许应用 Executors 去创立，而是通过 ThreadPoolExecutor 的形式，这样的解决形式让写的同学更加明确线程池的运行规定，躲避资源耗尽的危险。

阐明：Executors 返回的线程池对象的弊病如下：

1）FixedThreadPool 和 SingleThreadPool：容许的申请队列长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会沉积大量的申请，从而导致 OOM。

2）CachedThreadPool：容许的创立线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创立大量的线程，从而导致 OOM。

总结

线程池的创立形式总共有以下 7 种：

1. Executors.newFixedThreadPool：创立一个固定大小的线程池，可管制并发的线程数，超出的线程会在队列中期待。
2. Executors.newCachedThreadPool：创立一个可缓存的线程池，若线程数超过解决所需，缓存一段时间后会回收，若线程数不够，则新建线程。
3. Executors.newSingleThreadExecutor：创立单个线程数的线程池，它能够保障先进先出的执行程序。
4. Executors.newScheduledThreadPool：创立一个能够执行提早工作的线程池。
5. Executors.newSingleThreadScheduledExecutor：创立一个单线程的能够执行提早工作的线程池。
6. Executors.newWorkStealingPool：创立一个抢占式执行的线程池（工作执行程序不确定）【JDK 1.8 增加】。
7. ThreadPoolExecutor：手动创立线程池的形式，它创立时最多能够设置 7 个参数。

而 线程池的创立举荐应用最初一种 ThreadPoolExecutor 的形式来创立，因为应用它能够明确线程池的运行规定，躲避资源耗尽的危险。
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是非审之于己，毁誉听之于人，得失安之于数。

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