欢迎光临
我们一直在努力

理解new Thread的弊端、Java四种线程池及ThreadPoolExecutor的使用

1.new Thread的弊端

执行一个异步任务你还只是如下new Thread吗?

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
}).start();

 说说弊端:

a. 每次new Thread新建对象性能差。
b. 线程缺乏统一管理,可能无限制新建线程,相互之间竞争,及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
c. 缺乏更多功能,如定时执行、定期执行、线程中断。

相比new Thread,Java提供的四种线程池的好处在于:

a. 重用存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

2.Executors提供四种线程池

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。线程池的规模不存在限制。
newFixedThreadPool 创建一个固定长度线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个固定长度线程池,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。

 下面代码说明:

(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:

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。

(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:

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。

(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:

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:

schscheduledThreadPool.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。

(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:

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    finaExecutorService 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();
                }
            }
        });
    }
}

提示:在Java开发手册(黄山版)中提及线程池不允许使用Executors去创建,而是通过ThreadPoolExecutor的方式,这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。

说明:Executors返回的线程池对象的弊端如下:
1)FixedThreadPool和SingleThreadPool:
允许的请求队列长度为Integer.MAX_VALUE,可能会堆积大量的请求,从而导致OOM。

2)CachedThreadPool:
允许的创建线程数量为Integer.MAX_VALUE,可能会创建大量的线程,从而导致OOM。

3)ScheduledThreadPool:

使用ThreadPoolExecutor

通过构造方法使用ThreadPoolExecutor是线程池最直接的使用方式,下面看一个实例:

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程池
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 5, TimeUnit.SECONDS,
                                                               new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5));
        // 向线程池提交任务
        for (int i = 0; i < threadPool.getCorePoolSize(); i++) {
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int x = 0; x < 2; x++) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
                        try {
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            });
        }

        // 关闭线程池
        threadPool.shutdown(); // 设置线程池的状态为SHUTDOWN,然后中断所有没有正在执行任务的线程
        // threadPool.shutdownNow(); // 设置线程池的状态为STOP,然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程,并返回等待执行任务的列表,该方法要慎用,容易造成不可控的后果
    }
}

运行结果:

pool-1-thread-2:0
pool-1-thread-1:0
pool-1-thread-3:0
pool-1-thread-2:1
pool-1-thread-3:1
pool-1-thread-1:1
赞(0)
版权归原作者所有,如有侵权请告知。达维营-前端网 » 理解new Thread的弊端、Java四种线程池及ThreadPoolExecutor的使用

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址