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线程池及线程调度

一、概述

Java中的线程池是运用场景最多的并发框架,几乎所有需要异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。线程池内部提供了一个线程队列,队列中保存着所有等待状态的线程,在开发过程中,合理地使用线程池能够带来以下3个好处:

第一:降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

第二:提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

第三:提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制地创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。

二、线程池的体系结构

在这里插入图片描述

三、Executors 工具类

Executors 具有许多工厂方法,可以很方便的创建线程池,下面是其常用的几个创建线程池的方法:
在这里插入图片描述
下面演示一下Executors工具类的使用,具体代码如下所示:

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public class TestThreadPool {

public static void main(String[] args) {

// 1. 创建具有5个线程的线程池
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);

// 2. 为线程池中的线程分配任务
ThreadPoolDemo tpd = new ThreadPoolDemo();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threadPool.submit(tpd);
}

// 3. 关闭线程池
threadPool.shutdown();
}

}

class ThreadPoolDemo implements Runnable {

@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}

}

运行结果如下所示:

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pool-1-thread-3
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由运行结果可知,线程池中的5个线程都执行了打印其线程名的任务。

四、线程调度

线程池的体系结构中,ExecutorService 接口具有一个 ScheduledExecutorService 的子接口。该接口负责线程的调度,我们可以使用工具类的Executors 的 newScheduleThreadPool 方法来创建固定大小的线程池,它可以延迟或定时的执行任务,多数情况下可用来替代Timer类

下面演示ScheduledExecutorService 接口的线程池线程延迟调度执行的事例,具体代码如下:

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public class TestScheduleThreadPool {

public static void main(String[] args) throws Exception {
// 1. 创建可进行线程调度的固定大小的线程池
ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(5);

// 2. 创建5个线程,每个线程延迟1秒打印一次,并将随机数结果返回再打印
for (int i = 0; i < 5; i++) {
ScheduledFuture<Integer> result = pool.schedule(new Callable<Integer>() {

@Override
public Integer call() throws Exception {
int num = (int) (Math.random() * 101);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + num);
return num;
}
}, 1, TimeUnit.SECONDS);

System.out.println(result.get());
}

// 3. 关闭线程池
pool.shutdown();
}
}
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