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线程池原理

分类: 文章 • 2023-10-15 13:38:30

什么是线程池

Java中的线程池是运用场景最多的并发框架，几乎所有需要异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。
在开发过程中，合理地使用线程池能够带来3个好处。
第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。

线程池四种创建方式

Executor框架的最顶层实现是ThreadPoolExecutor类

Java通过Executors（jdk1.5并发包）提供四种线程池，分别为：
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
案例演示:

// 1.可缓存的线程池 重复利用
		 ExecutorService newCachedThreadPool =
		 Executors.newCachedThreadPool();
		 for (int i = 0; i < 10; i++) {
		 int temp = i;
		 newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
		
		 @Override
		 public void run() {
		 System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() +
		 ",i:" + temp);
		 }
		 });
		 }

newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

// 2.可固定长度线程池
		ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			int temp = i;
			newFixedThreadPool.execute(new Runnable() {

				@Override
				public void run() {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp);
				}
			});
		}

newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

//3. 可定时线程池
	ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			int temp = i;

			newScheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp);
				}
			},3,TimeUnit.SECONDS);
		}

newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

//4.单线程
		ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
	    for (int i = 0; i < 10; i++) {
	    	int temp=i;

	    	newSingleThreadScheduledExecutor.execute(new Runnable(){
			
				@Override
				public void run() {
					try {
						Thread.sleep(500);
					} catch (Exception e) {
						// TODO: handle exception
					}
		
				   try {
					   int j =1/0;
				} catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp);
					    
				}
			});;
		}
	  newSingleThreadScheduledExecutor.shutdown();
	 
	}

线程池原理剖析

1、判断线程池里的核心线程是否都在执行任务，如果不是（核心线程空闲或者还有核心线程没有被创建）则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程都在执行任务，则进入下个流程。
2、线程池判断工作队列是否已满，如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。
3、判断线程池里的线程是否都处于工作状态，如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务。线程池原理

合理配置线程池

CPU密集型时，任务可以少配置线程数，大概和机器的cpu核数相当，这样可以使得每个线程都在执行任务

IO密集型时，大部分线程都阻塞，故需要多配置线程数，2*cpu核数

操作系统之名称解释：
某些进程花费了绝大多数时间在计算上，而其他则在等待I/O上花费了大多是时间，
前者称为计算密集型（CPU密集型）computer-bound，后者称为I/O密集型，I/O-bound。

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