第二章 线程池
2.1 线程池思想概述
我们使用线程的时候就去创建一个线程,这样实现起来非常简便,但是就会有一个问题:
如果并发的线程数量很多,并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了,这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率,因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。
那么有没有一种办法使得线程可以复用,就是执行完一个任务,并不被销毁,而是可以继续执行其他的任务?
在Java中可以通过线程池来达到这样的效果。
2.2 线程池概念
- 线程池:其实就是一个容纳多个线程的容器,其中的线程可以反复使用,省去了频繁创建线程对象的操作,无需反复创建线程而消耗过多资源。
由于线程池中有很多操作都是与优化资源相关的,我们在这里就不多赘述。我们通过一张图来了解线程池的工作原理:
合理利用线程池能够带来三个好处:
- 降低资源消耗。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。
- 提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
- 提高线程的可管理性。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)。
2.3 线程池的使用
Java里面线程池的顶级接口是java.util.concurrent.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java.util.concurrent.ExecutorService 。
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java.util.concurrent.Executors 线程工厂类里面提供了一些静态工厂,生成一些常用的线程池。官方建议使用Executors工程类来创建线程池对象。
Executors类中有个创建线程池的方法如下:
- public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) :返回线程池对象。(创建的是有界线程池,也就是池中的线程个数可以指定最大数量)
获取到了一个线程池ExecutorService 对象,那么怎么使用呢,在这里定义了一个使用线程池对象的方法如下:
- public Future<?> submit(Runnable task) :获取线程池中的某一个线程对象,并执行
Future接口:用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用。
线程池:JDK1.5之后提供的
java.util.concurrent.Executors:线程池的工厂类,用来生成线程池
Executors类中的静态方法:
static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 创建一个可重用固定线程数的线程池
参数:
int nThreads:创建线程池中包含的线程数量
返回值:
ExecutorService接口,返回的是ExecutorService接口的实现类对象,我们可以使用ExecutorService接口接收(面向接口编程)
java.util.concurrent.ExecutorService:线程池接口
用来从线程池中获取线程,调用start方法,执行线程任务
submit(Runnable task) 提交一个 Runnable 任务用于执行
关闭/销毁线程池的方法
void shutdown()
使用线程池中线程对象的步骤(简化):
- 创建线程池对象。
- 创建Runnable接口子类对象。(task)
- 提交Runnable接口子类对象。(take task)
- 关闭线程池(一般不做)。
线程池的使用步骤:
- 使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池
- 创建一个类,实现Runnable接口,重写run方法,设置线程任务
- 调用ExecutorService中的方法submit,传递线程任务(实现类),开启线程,执行run方法
- 调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行)
代码示例:
Demo01ThreadPool.java:
1 import java.util.concurrent.ExecutorService; 2 import java.util.concurrent.Executors; 3 4 /* 5 线程池:JDK1.5之后提供的 6 java.util.concurrent.Executors:线程池的工厂类,用来生成线程池 7 Executors类中的静态方法: 8 static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 创建一个可重用固定线程数的线程池 9 参数: 10 int nThreads:创建线程池中包含的线程数量 11 返回值: 12 ExecutorService接口,返回的是ExecutorService接口的实现类对象,我们可以使用ExecutorService接口接收(面向接口编程) 13 java.util.concurrent.ExecutorService:线程池接口 14 用来从线程池中获取线程,调用start方法,执行线程任务 15 submit(Runnable task) 提交一个 Runnable 任务用于执行 16 关闭/销毁线程池的方法 17 void shutdown() 18 线程池的使用步骤: 19 1.使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池 20 2.创建一个类,实现Runnable接口,重写run方法,设置线程任务 21 3.调用ExecutorService中的方法submit,传递线程任务(实现类),开启线程,执行run方法 22 4.调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行) 23 */ 24 public class Demo01ThreadPool { 25 public static void main(String[] args) { 26 //1.使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池 27 ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2); 28 //3.调用ExecutorService中的方法submit,传递线程任务(实现类),开启线程,执行run方法 29 es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行 30 //线程池会一直开启,使用完了线程,会自动把线程归还给线程池,线程可以继续使用 31 es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行 32 es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-2创建了一个新的线程执行 33 34 //4.调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行) 35 es.shutdown(); 36 37 es.submit(new RunnableImpl());//抛异常,线程池都没有了,就不能获取线程了 38 }
RunnableImpl.java:
1 /* 2 2.创建一个类,实现Runnable接口,重写run方法,设置线程任务 3 */ 4 @Override 5 public void run() { 6 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"创建了一个新的线程执行"); 7 }