线程池

一简介

线程的使用在java中占有极其重要的地位，在jdk1.4极其之前的jdk版本中，关于线程池的使用是极其简陋的。在jdk1.5之后这一情况有了很大的改观。Jdk1.5之后加入了java.util.concurrent包，这个包中主要介绍java中线程以及线程池的使用。为我们在开发中处理线程的问题提供了非常大的帮助。

二：线程池

线程池的作用：

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
     根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。

2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。

Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

比较重要的几个类：

ExecutorService

真正的线程池接口。

ScheduledExecutorService

能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。

ThreadPoolExecutor

ExecutorService的默认实现。

ScheduledThreadPoolExecutor

继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在Executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。

1. newSingleThreadExecutor

创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

2.newFixedThreadPool

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。

3. newCachedThreadPool

创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，

那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。

4.newScheduledThreadPool

创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

java类库中提供的线程池简介：

     java提供的线程池更加强大，相信理解线程池的工作原理，看类库中的线程池就不会感到陌生了。

[java] view plaincopy

1. package mine.util.thread;  
2.   
3. import java.util.LinkedList;  
4. import java.util.List;  
5.   
6. /** 
7.  * 线程池类，线程管理器：创建线程，执行任务，销毁线程，获取线程基本信息 
8.  */  
9. public final class ThreadPool {  
10.     // 线程池中默认线程的个数为5  
11.     private static int worker_num = 5;  
12.     // 工作线程  
13.     private WorkThread[] workThrads;  
14.     // 未处理的任务  
15.     private static volatile int finished_task = 0;  
16.     // 任务队列，作为一个缓冲,List线程不安全  
17.     private List<Runnable> taskQueue = new LinkedList<Runnable>();  
18.     private static ThreadPool threadPool;  
19.   
20.     // 创建具有默认线程个数的线程池  
21.     private ThreadPool() {  
22.         this(5);  
23.     }  
24.   
25.     // 创建线程池,worker_num为线程池中工作线程的个数  
26.     private ThreadPool(int worker_num) {  
27.         ThreadPool.worker_num = worker_num;  
28.         workThrads = new WorkThread[worker_num];  
29.         for (int i = 0; i < worker_num; i++) {  
30.             workThrads[i] = new WorkThread();  
31.             workThrads[i].start();// 开启线程池中的线程  
32.         }  
33.     }  
34.   
35.     // 单态模式，获得一个默认线程个数的线程池  
36.     public static ThreadPool getThreadPool() {  
37.         return getThreadPool(ThreadPool.worker_num);  
38.     }  
39.   
40.     // 单态模式，获得一个指定线程个数的线程池,worker_num(>0)为线程池中工作线程的个数  
41.     // worker_num<=0创建默认的工作线程个数  
42.     public static ThreadPool getThreadPool(int worker_num1) {  
43.         if (worker_num1 <= 0)  
44.             worker_num1 = ThreadPool.worker_num;  
45.         if (threadPool == null)  
46.             threadPool = new ThreadPool(worker_num1);  
47.         return threadPool;  
48.     }  
49.   
50.     // 执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定  
51.     public void execute(Runnable task) {  
52.         synchronized (taskQueue) {  
53.             taskQueue.add(task);  
54.             taskQueue.notify();  
55.         }  
56.     }  
57.   
58.     // 批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定  
59.     public void execute(Runnable[] task) {  
60.         synchronized (taskQueue) {  
61.             for (Runnable t : task)  
62.                 taskQueue.add(t);  
63.             taskQueue.notify();  
64.         }  
65.     }  
66.   
67.     // 批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定  
68.     public void execute(List<Runnable> task) {  
69.         synchronized (taskQueue) {  
70.             for (Runnable t : task)  
71.                 taskQueue.add(t);  
72.             taskQueue.notify();  
73.         }  
74.     }  
75.   
76.     // 销毁线程池,该方法保证在所有任务都完成的情况下才销毁所有线程，否则等待任务完成才销毁  
77.     public void destroy() {  
78.         while (!taskQueue.isEmpty()) {// 如果还有任务没执行完成，就先睡会吧  
79.             try {  
80.                 Thread.sleep(10);  
81.             } catch (InterruptedException e) {  
82.                 e.printStackTrace();  
83.             }  
84.         }  
85.         // 工作线程停止工作，且置为null  
86.         for (int i = 0; i < worker_num; i++) {  
87.             workThrads[i].stopWorker();  
88.             workThrads[i] = null;  
89.         }  
90.         threadPool=null;  
91.         taskQueue.clear();// 清空任务队列  
92.     }  
93.   
94.     // 返回工作线程的个数  
95.     public int getWorkThreadNumber() {  
96.         return worker_num;  
97.     }  
98.   
99.     // 返回已完成任务的个数,这里的已完成是只出了任务队列的任务个数，可能该任务并没有实际执行完成  
100.     public int getFinishedTasknumber() {  
101.         return finished_task;  
102.     }  
103.   
104.     // 返回任务队列的长度，即还没处理的任务个数  
105.     public int getWaitTasknumber() {  
106.         return taskQueue.size();  
107.     }  
108.   
109.     // 覆盖toString方法，返回线程池信息：工作线程个数和已完成任务个数  
110.     @Override  
111.     public String toString() {  
112.         return "WorkThread number:" + worker_num + "  finished task number:"  
113.                 + finished_task + "  wait task number:" + getWaitTasknumber();  
114.     }  
115.   
116.     /** 
117.      * 内部类，工作线程 
118.      */  
119.     private class WorkThread extends Thread {  
120.         // 该工作线程是否有效，用于结束该工作线程  
121.         private boolean isRunning = true;  
122.   
123.         /* 
124.          * 关键所在啊，如果任务队列不空，则取出任务执行，若任务队列空，则等待 
125.          */  
126.         @Override  
127.         public void run() {  
128.             Runnable r = null;  
129.             while (isRunning) {// 注意，若线程无效则自然结束run方法，该线程就没用了  
130.                 synchronized (taskQueue) {  
131.                     while (isRunning && taskQueue.isEmpty()) {// 队列为空  
132.                         try {  
133.                             taskQueue.wait(20);  
134.                         } catch (InterruptedException e) {  
135.                             e.printStackTrace();  
136.                         }  
137.                     }  
138.                     if (!taskQueue.isEmpty())  
139.                         r = taskQueue.remove(0);// 取出任务  
140.                 }  
141.                 if (r != null) {  
142.                     r.run();// 执行任务  
143.                 }  
144.                 finished_task++;  
145.                 r = null;  
146.             }  
147.         }  
148.   
149.         // 停止工作，让该线程自然执行完run方法，自然结束  
150.         public void stopWorker() {  
151.             isRunning = false;  
152.         }  
153.     }  
154. }  

 

测试代码：

[java] view plaincopy

1. package mine.util.thread;  
2.   
3. //测试线程池  
4. public class TestThreadPool {  
5.     public static void main(String[] args) {  
6.         // 创建3个线程的线程池  
7.         ThreadPool t = ThreadPool.getThreadPool(3);  
8.         t.execute(new Runnable[] { new Task(), new Task(), new Task() });  
9.         t.execute(new Runnable[] { new Task(), new Task(), new Task() });  
10.         System.out.println(t);  
11.         t.destroy();// 所有线程都执行完成才destory  
12.         System.out.println(t);  
13.     }  
14.   
15.     // 任务类  
16.     static class Task implements Runnable {  
17.         private static volatile int i = 1;  
18.   
19.         @Override  
20.         public void run() {// 执行任务  
21.             System.out.println("任务 " + (i++) + " 完成");  
22.         }  
23.     }  
24. }  

运行结果：

WorkThread number:3  finished task number:0  wait task number:6
任务 1 完成
任务 2 完成
任务 3 完成
任务 4 完成
任务 5 完成
任务 6 完成
WorkThread number:3  finished task number:6  wait task number:0

资源代码：http://download.csdn.net/detail/bobo8945510/9606923点击打开链接

学习文章：

http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html

http://blog.csdn.net/hsuxu/article/details/8985931

http://www.oschina.net/question/565065_86540