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关于java:一篇文章快速搞懂Java中常用的四种线程池

jiezi

在 Java 中应用线程池，能够用 ThreadPoolExecutor 的构造函数间接创立出线程池实例，如何应用参见之前的文章 Java 线程池结构参数详解。不过，在 Executors 类中，为咱们提供了罕用线程池的创立办法。接下来咱们就来理解罕用的四种：

newFixedThreadPool

首先，看一下这种线程池的创立办法：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

从构造方法能够看出，它创立了一个固定大小的线程池，每次提交一个工作就创立一个线程，直到线程达到线程池的最大值 nThreads。线程池的大小一旦达到最大值后，再有新的工作提交时则放入无界阻塞队列中，等到有线程闲暇时，再从队列中取出工作继续执行。
那么，如何应用 newFixedThreadPool 呢？咱们来举个例子：

public class OneMoreStudy {public static void main(String[] args) {ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int index = i;
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
                            System.out.println("运行工夫:" +
                                sdf.format(new Date()) + " " + index);
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
        }

        fixedThreadPool.shutdown();}
}

下面的例子中创立了一个固定大小为 3 的线程池，而后在线程池提交了 5 个工作。在提交第 4 个工作时，因为线程池的大小曾经达到了 3 并且前 3 个工作在运行中，所以第 4 个工作被放入了队列，期待有闲暇的线程时再被运行。运行后果如下（留神前 3 个工作和后 2 个工作的运行工夫）：

运行工夫: 08:09:02 1
运行工夫: 08:09:02 2
运行工夫: 08:09:02 0
运行工夫: 08:09:04 4
运行工夫: 08:09:04 3

newCachedThreadPool

首先，看一下这种线程池的创立办法：

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

从构造方法能够看出，它创立了一个可缓存的线程池。当有新的工作提交时，有闲暇线程则间接解决工作，没有闲暇线程则创立新的线程解决工作，队列中不贮存工作。线程池不对线程池大小做限度，线程池大小齐全依赖于操作系统（或者说 JVM）可能创立的最大线程大小。如果线程闲暇工夫超过了 60 秒就会被回收。
那么，如何应用 newCachedThreadPool 呢？咱们来举个例子：

public class OneMoreStudy {public static void main(String[] args) {ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int index = i;
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
                            System.out.println("运行工夫:" +
                                sdf.format(new Date()) + " " + index);
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
        }

        cachedThreadPool.shutdown();}
}

因为这种线程有新的工作提交，就会创立新的线程（线程池中没有闲暇线程时），不须要期待，所以提交的 5 个工作的运行工夫是一样的，运行后果如下：

运行工夫: 08:45:18 2
运行工夫: 08:45:18 1
运行工夫: 08:45:18 3
运行工夫: 08:45:18 4
运行工夫: 08:45:18 0

newSingleThreadExecutor

首先，看一下这种线程池的创立办法：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

从构造方法能够看出，它创立了一个单线程化的线程池，它只会用惟一的工作线程来执行工作，保障所有工作依照指定程序执行。
那么，如何应用 newSingleThreadExecutor 呢？咱们来举个例子：

public class OneMoreStudy {public static void main(String[] args) {ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int index = i;
            singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
                            System.out.println("运行工夫:" +
                                sdf.format(new Date()) + " " + index);
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
        }

        singleThreadExecutor.shutdown();}
}

因为该线程池相似于单线程执行，所以先执行完前一个工作后，再程序执行下一个工作，
运行后果如下：

运行工夫: 08:54:17 0
运行工夫: 08:54:19 1
运行工夫: 08:54:21 2
运行工夫: 08:54:23 3
运行工夫: 08:54:25 4

有的同学可能会质疑：既然相似于单线程执行，那么这种线程池还有存在的必要吗？这里的单线程执行指的是线程池外部，从线程池外的角度看，主线程在提交工作到线程池时并没有阻塞，依然是异步的。

newScheduledThreadPool

这个办法创立了一个固定大小的线程池，反对定时及周期性工作执行。
首先看一下定时执行的例子：

public class OneMoreStudy {public static void main(String[] args) {final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        System.out.println("提交工夫:" + sdf.format(new Date()));
        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {System.out.println("运行工夫:" + sdf.format(new Date()));
                }
            }, 3, TimeUnit.SECONDS);
        scheduledThreadPool.shutdown();}
}

应用该线程池的 schedule 办法，提早 3 秒钟后执行工作，运行后果如下：

提交工夫: 09:11:39
运行工夫: 09:11:42

再看一下周期执行的例子：

public class OneMoreStudy {public static void main(String[] args) {final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        System.out.println("提交工夫:" + sdf.format(new Date()));
        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {System.out.println("运行工夫:" + sdf.format(new Date()));
                }
            }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
        Thread.sleep(10000);
        scheduledThreadPool.shutdown();}
}

应用该线程池的 scheduleAtFixedRate 办法，提早 1 秒钟后每隔 3 秒执行一次工作，运行后果如下：

提交工夫: 09:23:20
运行工夫: 09:23:21
运行工夫: 09:23:24
运行工夫: 09:23:27
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