JAVA五种线程池的使用

一、概要

线程池的主要作用就是减少系统创建大量，特别是大量生命周期比较短的线程二产生的开销，进而提高系统的性能。

在JDK1.5之前，需要手动创建线程池，在JDK1.5之后包含JDK1.5,JAVA内建支持线程池，而我们讨论的就是这五种内建线程池。

在说明之前先认识一个工厂类：Executors，要说明的这五种线程池全部都有其创建，这个类有一个静态方法：defaultThreadFactory() 可以创建ThreadFactory对象，进而由这个对象创建线程。这也是线程池中创建线程的基础。
演示如下：

package com.zxm.thread.factory;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ThreadFactory;import com.zxm.thread.threadbean.TestThread;public class BaiseThreadFactore {    private ThreadFactory threadFactory;    public BaiseThreadFactore(){        threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();    }    public Thread createThread(Runnable thread){        Thread newThread = threadFactory.newThread(thread);        return newThread;    }    public void test(){        Thread thread1 = createThread(new TestThread());        Thread thread2 = createThread(new TestThread());        thread1.start();        thread2.start();    }    public static void main(String[] args) {        BaiseThreadFactore baiseThreadFactore = new BaiseThreadFactore();        baiseThreadFactore.test();    }}

二、五种线程池的分类和作用

1、newCachedThreadPool

作用：创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们，并在需要时使用提供的 ThreadFactory 创建新线程。

特征：
（1）线程池中数量没有固定，可达到最大值（Interger. MAX_VALUE）
（2）线程池中的线程可进行缓存重复利用和回收（回收默认时间为1分钟）
（3）当线程池中，没有可用线程，会重新创建一个线程

创建方式： Executors.newCachedThreadPool();

示例：

TestThread.java

package com.zxm.thread.threadbean;public class TestThread implements Runnable{    @Override    public void run() {        for(int i=0;i<10;i++){            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);            try {                Thread.sleep(500);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

测试代码：

NewCachedThreadPoolTest.java

package com.zxm.thread;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import com.zxm.thread.threadbean.TestThread;public class NewCachedThreadPoolTest{    public void test() throws InterruptedException{        ExecutorService pool =  Executors.newCachedThreadPool();        pool.submit(new TestThread());        //下面的语句开启就是为了让第一个提交的线程执行完        //Thread.sleep(6000);        pool.submit(new TestThread());        pool.shutdown();    }    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        NewCachedThreadPoolTest newCachedThreadPoolTest = new NewCachedThreadPoolTest();        newCachedThreadPoolTest.test();    }}

测试结果

未去掉注释（//Thread.sleep(6000);）

去掉注释（Thread.sleep(6000);）

2、newFixedThreadPool

作用：创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。在任意点，在大多数 nThreads 线程会处于处理任务的活动状态。如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务，则在有可用线程之前，附加任务将在队列中等待。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。在某个线程被显式地关闭之前，池中的线程将一直存在。

特征：
（1）线程池中的线程处于一定的量，可以很好的控制线程的并发量
（2）线程可以重复被使用，在显示关闭之前，都将一直存在
（3）超出一定量的线程被提交时候需在队列中等待

创建方式：
（1）Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)；//nThreads为线程的数量
（2）Executors.newFixedThreadPool(int nThreads，ThreadFactory threadFactory)；//nThreads为线程的数量，threadFactory创建线程的工厂方式

示例：

TestThread.java

package com.zxm.thread.threadbean;public class TestThread implements Runnable{    @Override    public void run() {        for(int i=0;i<10;i++){            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);            try {                Thread.sleep(500);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

测试代码：

package com.zxm.thread;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import com.zxm.thread.threadbean.TestThread;public class NewFixedThreadPoolTest {    public void test(){        ExecutorService pool =Executors.newFixedThreadPool(2);//创建只含两条线程的线程池        pool.submit(new TestThread());//执行1线程        pool.submit(new TestThread());//执行2线程        pool.submit(new TestThread());//先等待，等1或者2线程空闲执行1或者2线程        pool.shutdown();    }    public static void main(String[] args) {        NewFixedThreadPoolTest newFixedThreadPoolTest = new NewFixedThreadPoolTest();        newFixedThreadPoolTest.test();    }}

执行结果：

3、newSingleThreadExecutor

作用：创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。（注意，如果因为在关闭前的执行期间出现失败而终止了此单个线程，那么如果需要，一个新线程将代替它执行后续的任务）。可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。与其他等效的 newFixedThreadPool(1) 不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。

特征：
（1）线程池中最多执行1个线程，之后提交的线程活动将会排在队列中以此执行

创建方式：
（1）Executors.newSingleThreadExecutor() ；
（2）Executors.newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory)；// threadFactory创建线程的工厂方式

示例：

TestThread.java

package com.zxm.thread.threadbean;public class TestThread implements Runnable{    @Override    public void run() {        for(int i=0;i<10;i++){            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);            try {                Thread.sleep(500);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

测试代码：

package com.zxm.thread;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import com.zxm.thread.threadbean.TestThread;public class NewSingleThreadExecutorTest {    public void test(){        ExecutorService pool =Executors.newSingleThreadExecutor();        pool.submit(new TestThread());        pool.submit(new TestThread());        pool.shutdown();    }    public static void main(String[] args) {        NewSingleThreadExecutorTest newSingleThreadExecutorTest = new NewSingleThreadExecutorTest();        newSingleThreadExecutorTest.test();    }}

测试结果：

这里针对上面的这三个连接池有一个共同特性，就是在创建这三个连接池的时候会返回一个对象ExecutorService，它代表的是一个线程池，而且是一个尽快执行的线程池，它可以执行Runable和Callable对象所代表的线程。该对象提供的方法有一下几种：

4、newScheduleThreadPool

作用： 创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

特征：
（1）线程池中具有指定数量的线程，即便是空线程也将保留
（2）可定时或者延迟执行线程活动

创建方式：
（1）Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)；// corePoolSize线程的个数
（2）newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory)；// corePoolSize线程的个数，threadFactory创建线程的工厂

示例：

TestThread2.java

package com.zxm.thread.threadbean;public class TestThread2 implements Runnable{    @Override    public void run() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":hello");    }}

测试代码：

package com.zxm.thread;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;import com.zxm.thread.threadbean.TestThread2;public class NewScheduleThreadPoolTest{    public static void test(){        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(2);        //pool.scheduleAtFixedRate(new TestThread2(), 3, 2, TimeUnit.SECONDS);//首次在3秒后执行，接着每2秒执行一次,不可加pool.shutdown();        //pool.scheduleWithFixedDelay(new TestThread2(), 3, 2, TimeUnit.SECONDS);//首次在3秒后执行，接着在第一次结束后3秒后执行一直，注意是前一次执行完后，不可加pool.shutdown();        pool.schedule(new TestThread2(), 3, TimeUnit.SECONDS);//在3秒后执行        pool.shutdown();    }    public static void main(String[] args) {        NewScheduleThreadPoolTest.test();    }}

5、newSingleThreadScheduledExecutor

作用： 创建一个单线程执行程序，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

特征：
（1）线程池中最多执行1个线程，之后提交的线程活动将会排在队列中以此执行
（2）可定时或者延迟执行线程活动

创建方式：
（1）Executors.newSingleThreadScheduledExecutor() ；
（2）Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory) ；//threadFactory创建线程的工厂

示例：

TestThread2.java

package com.zxm.thread.threadbean;public class TestThread2 implements Runnable{    @Override    public void run() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":hello");    }}

测试代码：

package com.zxm.thread;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;import com.zxm.thread.threadbean.TestThread2;public class NewSingleThreadScheduledExecutorTest {    public static void test(){        ScheduledExecutorService pool = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();        //pool.scheduleAtFixedRate(new TestThread2(), 3, 2, TimeUnit.SECONDS);//首次在3秒后执行，接着每2秒执行一次,不可加pool.shutdown();        //pool.scheduleWithFixedDelay(new TestThread2(), 3, 2, TimeUnit.SECONDS);//首次在3秒后执行，接着在第一次结束后3秒后执行一直，注意是前一次执行完后，不可加pool.shutdown();        pool.schedule(new TestThread2(), 3, TimeUnit.SECONDS);//在3秒后执行        pool.shutdown();    }    public static void main(String[] args) {        NewSingleThreadScheduledExecutorTest.test();    }}

这里针对上面的这两个连接池有一个共同特性，就是在创建这三个连接池的时候会返回一个对象ScheduledExecutorService它继承了ExecutorService，它代表的是一个线程池，而且是一个可以延迟或者定时执行的的线程池，它可以执行Runable和Callable对象所代表的线程。该对象提供的方法除了从ExecutorService过来之外，还有以下几种：