12、JUC--线程池&线程调度

线程池

 第四种获取线程的方法：线程池，一个 ExecutorService，它使用可能的几个池线程之
　　一执行每个提交的任务，通常使用 Executors 工厂方法配置。

 线程池可以解决两个不同问题：由于减少了每个任务调用的开销，它们通常可以在
　　执行大量异步任务时提供增强的性能，并且还可以提供绑定和管理资源（包括执行
　　任务集时使用的线程）的方法。每个 ThreadPoolExecutor 还维护着一些基本的统计数
　　据，如完成的任务数。

 为了便于跨大量上下文使用，此类提供了很多可调整的参数和扩展钩子 (hook)。但
　　是，强烈建议程序员使用较为方便的 Executors 工厂方法 ：

 Executors.newCachedThreadPool()（无界线程池，可以进行自动线程回收）

 Executors.newFixedThreadPool(int)（固定大小线程池）

 Executors.newSingleThreadExecutor()（单个后台线程）

　　它们均为大多数使用场景预定义了设置

线程池：

提供了一个线程队列，队列中保存着等待状态的线程

避免了创建和销毁，提高了响应速度

线程池的体系结构

java.util.concurrent.Excutor：负责线程的使用与调度的根接口

　　--ExecutorService子接口：线程池的主要接口

　　　　--ThreadPoolExecutor:线程池的实现类

　　　　--ScheduleExecutorService：子接口：负责线程的调度

　　　　　　--ScheduleThreadPoolExecutor：继承了ThreadPoolExecutor实现类ScheduleExecutorService接口

工具类：Executors

ExecutorService newFixedThreadPool()：创建固定大小的线程池

ExecutorService  newCacheThreadPool()：缓存线程池，线程池的数量不固定，可以根据需求修改数量

ExecutorService newSingleThreadEcecutor():创建单个的线程池，线程池中只有一个线程

ScheduleExecutorService newScheduledThreadPool():创建固定大小的线程，可以延迟或定时的执行任务

1、实现Runnable接口

class ThreadDemos implements Runnable{
    private int i =0;
    @Override
    public void run() {
        while(i <20){
            System.out.println( Thread.currentThread().getName() + ":" + i++);
        
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {
        //1创建一个线程池,5个线程
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        
        ThreadDemos td = new ThreadDemos();
        //2、为线程池中的线程分配任务
        //pool.submit(td);
        for(int  i = 0; i <10;i++){
            pool.submit(td);
        }  
        
        //3、关闭线程池
        pool.shutdown();
        
    }

结果：

pool-1-thread-1:0
pool-1-thread-5:3
pool-1-thread-5:5
pool-1-thread-5:6
pool-1-thread-4:2
pool-1-thread-2:1
pool-1-thread-3:0
pool-1-thread-2:9
pool-1-thread-2:11
pool-1-thread-2:12
pool-1-thread-2:13
pool-1-thread-4:8
pool-1-thread-5:7
pool-1-thread-1:4
pool-1-thread-5:16
pool-1-thread-4:15
pool-1-thread-2:14
pool-1-thread-3:10
pool-1-thread-4:19
pool-1-thread-5:18
pool-1-thread-1:17

此时的线程池中最多就创建了5个线程

2、Callable

public class TestThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        //1创建一个线程池,5个线程
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        
        List<Future<Integer>> list = new ArrayList<>();
        
        for(int i = 0;i<10;i++){
            //使用匿名内部类进行创建
            Future<Integer> f =     pool.submit(new Callable<Integer>() {
                @Override
                public Integer call() throws Exception {
                    int sum = 0;
                    for(int i = 0 ;i < 20;i++){
                        sum +=i;
                    }
                    return sum;
                }
            });
            
            list.add(f);
        }

        //关闭
        pool.shutdown();
        
        for(Future<Integer>  future:list){
            System.out.println(future.get());
        }
        
    }
}

遍历结果：

线程调度

ScheduleExecutorService newScheduledThreadPool():创建固定大小的线程，可以延迟或定时的执行任务

ScheduledExecutorService

一个 ExecutorService，可安排在给定的延迟后运行或定期执行的命令

代码展示

public class TestScheduledThreadPool {
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        
        //1、创建线程池
        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        
        //2、
        for(int i=0;i<=20;i++){
            //    public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command,
            //        long delay, TimeUnit unit);
            //参数1：为线程池分配任务
            //参数2：延时
            //参数3：延时的类型
            Future<Integer> f =  pool.schedule(new Callable<Integer>() {
                @Override
                public Integer call() throws Exception {
                    int number = new Random().nextInt(100);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
                    return number;
                }
            }, 3, TimeUnit.SECONDS);
            System.out.println(f.get());
        }                                  
        /关闭
        pool.shutdown();
        
    }

}

此时是3s进行一个打印输出