线程池使用小结

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小编点评

**Java 中 Executors 线程池** **简介** Executors 是 Java 中线程池的工厂类，它可以创建不同的线程池，根据应用程序需求选择合适的线程池。 **主要方法** * `newSingleThreadExecutor()`：创建一个新的 SingleThreadExecutor 线程池。 * `submit()`：提交一个任务到线程池。 * `shutdown()`：关闭线程池。 **示例** ```java // 创建一个 SingleThreadExecutor 线程池 ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); // 提交三个任务 executorService.submit(() -> { System.out.println("Task 1 executed by thread: " + Thread.currentThread().getName()); }); executorService.submit(() -> { System.out.println("Task 2 executed by thread: " + Thread.currentThread().getName()); }); executorService.submit(() -> { System.out.println("Task 3 executed by thread: " + Thread.currentThread().getName()); }); // 关闭线程池 executorService.shutdown(); ``` **使用 SingleThreadExecutor 的优点** * 仅创建一个线程，确保任务按顺序执行。 * 避免线程池中的线程阻塞，影响程序性能。 **使用 SingleThreadExecutor 的缺点** * 线程池只有一个线程，如果任务量过大，会导致线程阻塞。 * 线程池中的线程不会自动关闭，需要手动关闭。 **其他** * 使用 `Executors.newFixedThreadPool(n)` 创建 n 个线程池，每个线程池包含 n 个线程。 * 使用 `Executors.newFixedThreadPool(1)` 创建一个单线程线程池，线程池中只有一个线程。 * 使用 `Executors.newScheduledThreadPool(n)` 创建 n 个延迟执行的任务，每隔 n 秒执行一次。

正文

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　　在Java中，Executors是一个线程池的工厂类，它可以创建不同类型的线程池。下面是几种常见的Executors线程池，以及它们的使用区别：

FixedThreadPool：这种类型的线程池有一个固定的线程数量，一旦线程池中的全部线程都在处理任务，那么后续提交的任务将会等待。如果应用程序需要限制线程数量，以便于限制系统资源的使用总量，适用于大量耗时较长的任务。
SingleThreadExecutor：只有一个线程的线程池，适用于需要线程按顺序执行的场景。
CachedThreadPool：这种类型的线程池不需要指定线程数量，它根据需要创建新线程，如果线程池中有空余线程，那么就会使用这些线程，如果没有，就会创建新线程。适用于需要快速响应但并发量不大的任务。
ScheduledThreadPool：这种类型的线程池可以替代定时器，用于延迟执行或者按周期执行任务，可以通过调用schedule方法或scheduleAtFixedRate以指定的时间周期来执行任务。

　　总之，不同类型的线程池适用于不同的场景。应该根据具体的应用程序需求来选择合适的线程池类型。

FixedThreadPool 线程池的使用示例

　　FixedThreadPool 以创建固定数量的线程来执行任务。在使用 FixedThreadPool 时需要注意以下几点：

创建线程池时需要指定线程数量，线程数量固定，无法动态调整。
FixedThreadPool 会将任务提交给空闲线程执行，如果所有线程都在执行任务，新提交的任务会被放入等待队列中。
线程池中的线程是一直存在的，如果不手动关闭线程池，它将一直占用系统资源。

　　使用示例：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class FixedThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个包含 5 个线程的固定线程池
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
        // 提交 10 个任务给线程池执行
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Runnable task = new Task(i);
            executor.execute(task);
        }
        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
    private static class Task implements Runnable {
        private int taskId;
        public Task(int taskId) {
            this.taskId = taskId;
        }
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Task " + taskId + " is running.");
        }
    }
}

　　在这个示例中，我们创建了一个包含 5 个线程的 FixedThreadPool，并提交了 10 个任务给线程池执行。由于线程数量固定，所以会先执行前 5 个任务，后面 5 个任务会被放入等待队列中。最后我们调用 executor.shutdown() 方法来关闭线程池。

CachedThreadPool 缓存线程池的使用示例

　　缓存线程池是指根据需要自动创建线程的线程池，如果线程池中有空闲线程，则会重复使用，如果没有则会自动创建。使用缓存线程池通常适用于需要快速响应的任务。

以下是一个例子，演示如何使用缓存线程池来执行多个任务：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class MyTask implements Runnable {
    private int taskNum;

    public MyTask(int num) {
        this.taskNum = num;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("正在执行task " + taskNum);
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("task " + taskNum + " 执行完毕");
    }
}

public class TestThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建缓存线程池
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // 提交任务到线程池
            cachedThreadPool.execute(new MyTask(i));
        }
        // 关闭线程池
        cachedThreadPool.shutdown();
        System.out.println("所有任务已提交");
    }
}

　　在上面的代码示例中，创建了一个缓存线程池，然后提交了10个任务到线程池中。由于缓存线程池会根据需要自动创建线程，因此在执行这些任务的过程中线程数会动态增长，直到达到系统的最大线程数。任务执行完毕后，关闭线程池。

　　注意：在使用线程池时，需要及时关闭线程池以释放资源，否则会导致内存泄漏等问题。可以使用shutdown()方法来关闭线程池。如果需要让所有任务执行完后再关闭线程池，可以使用awaitTermination()来等待任务执行完毕。

ScheduledThreadPool 定时线程池的使用示例和注意事项

　　定时线程池可以用来在指定时间或者周期性地执行任务，它主要的方法是schedule()和scheduleAtFixedRate()。以下是一个使用定时线程池的示例，它会在3秒后执行一次任务，并且每隔2秒执行一次任务：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class TestScheduledThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建定时线程池
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        // 延迟3秒后执行任务
        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("任务一：延迟3秒后执行。");
            }
        }, 3, TimeUnit.SECONDS);
        // 每隔2秒执行一次任务
        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("任务二：每隔2秒执行一次任务。");
            }
        }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);
        // 关闭线程池
        // scheduledThreadPool.shutdown();
    }
}

　　需要注意的一些事项如下：

在使用定时线程池时，需要使用Executors.newScheduledThreadPool()方法来创建线程池。
schedule()方法用于延迟执行任务，而scheduleAtFixedRate()方法用于按照指定周期执行任务。
在scheduleAtFixedRate()方法中，第一个参数为要执行的任务，第二个参数为开始执行的延迟时间，第三个参数为每个任务执行的周期，第四个参数为时间单位。
在使用完定时线程池后，需要调用shutdown()方法来关闭线程池。

　　当我们运行上述代码时，可以看到如下输出结果：

任务一：延迟3秒后执行。
任务二：每隔2秒执行一次任务。
任务二：每隔2秒执行一次任务。
任务二：每隔2秒执行一次任务。

　　可以看到，在3秒后，第一个任务开始执行，而第二个任务会在3秒后开始执行，然后每隔2秒执行一次。如果我们需要中止任务的执行，可以使用ScheduledFuture.cancel()方法。

SingleThreadExecutor使用及注意事项

SingleThreadExecutor 只会创建一个线程，如果该线程因为异常终止，线程池会自动创建一个新的线程来代替它。

　　SingleThreadExecutor 适用于需要按照顺序执行任务的场景，因为它保证任务的顺序性。

SingleThreadExecutor 只有一个线程，如果这个线程出现异常或者挂起，那么整个线程池就会被卡住，无法执行任务。
线程池中的线程如果不手动关闭，会一直存在，可能会引发内存泄漏等问题。
如果任务量过大，会导致线程阻塞，影响程序性能。
线程池中的线程只有一个，如果任务执行时间过长，可能会影响其他任务的执行。
SingleThreadExecutor 适用于任务量较小的场景，不适用于高并发场景。
SingleThreadExecutor 执行任务时需要注意异常处理，尽量避免出现未捕获的异常导致线程池崩溃。

下面是一个使用 SingleThreadExecutor 的示例代码：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class SingleThreadExecutorExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        // 提交任务
        executorService.submit(() -> {
            System.out.println("Task 1 executed by thread: " + Thread.currentThread().getName());
        });
        executorService.submit(() -> {
            System.out.println("Task 2 executed by thread: " + Thread.currentThread().getName());
        });
        executorService.submit(() -> {
            System.out.println("Task 3 executed by thread: " + Thread.currentThread().getName());
        });
        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }
}

　　在上面的示例代码中，我们首先通过 Executors.newSingleThreadExecutor() 创建了一个 SingleThreadExecutor 线程池，然后通过 executorService.submit() 方法提交了三个任务。由于 SingleThreadExecutor 只有一个线程，因此这些任务会依次被执行，输出结果类似于：

Task 1 executed by thread: pool-1-thread-1
Task 2 executed by thread: pool-1-thread-1
Task 3 executed by thread: pool-1-thread-1

　　最后，我们通过 executorService.shutdown() 方法关闭了线程池。需要注意的是，在使用 SingleThreadExecutor 时，如果没有手动关闭线程池，线程池中的线程会一直存在，可能会引发内存泄漏等问题。因此，我们需要在适当的时候手动关闭线程池。