Java Executors(執行緒池)

劍西樓發表於2017-03-16
Java執行緒
    Sun在Java5中，對Java執行緒的類庫做了大量的擴充套件，其中執行緒池就是Java5的新特徵之一，除了執行緒池之外，還有很多多執行緒相關的內容，為多執行緒的程式設計帶來了極大便利。為了編寫高效穩定可靠的多執行緒程式，執行緒部分的新增內容顯得尤為重要。

　　有關Java5執行緒新特徵的內容全部在java.util.concurrent下面，裡面包含數目眾多的介面和類，熟悉這部分API特徵是一項艱難的學習過程。目前有關這方面的資料和書籍都少之又少，大所屬介紹執行緒方面書籍還停留在java5之前的知識層面上。

　　當然新特徵對做多執行緒程式沒有必須的關係，在java5之前通用可以寫出很優秀的多執行緒程式。只是代價不一樣而已。

　　執行緒池的基本思想還是一種物件池的思想，開闢一塊記憶體空間，裡面存放了眾多(未死亡)的執行緒，池中執行緒執行排程由池管理器來處理。當有執行緒任務時，從池中取一個，執行完成後執行緒物件歸池，這樣可以避免反覆建立執行緒物件所帶來的效能開銷，節省了系統的資源。

　　在Java5之前，要實現一個執行緒池是相當有難度的，現在Java5為我們做好了一切，我們只需要按照提供的API來使用，即可享受執行緒池帶來的極大便利。

　　Java5的執行緒池分好多種：具體的可以分為兩類，固定尺寸的執行緒池、可變尺寸連線池。

　　在使用執行緒池之前，必須知道如何去建立一個執行緒池，在Java5中，需要了解的是java.util.concurrent.Executors類的API，這個類提供大量建立連線池的靜態方法，是必須掌握的。

一、固定大小的執行緒池，newFixedThreadPool：

[java] view plain copy
  1. package app.executors;  
  2.   
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  5.   
  6. /** 
  7.  * Java執行緒：執行緒池 
  8.  *  
  9.  * @author 馮小衛 
  10.  */  
  11. public class Test {  
  12.     public static void main(String[] args) {  
  13.         // 建立一個可重用固定執行緒數的執行緒池  
  14.         ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);  
  15.         // 建立執行緒  
  16.         Thread t1 = new MyThread();  
  17.         Thread t2 = new MyThread();  
  18.         Thread t3 = new MyThread();  
  19.         Thread t4 = new MyThread();  
  20.         Thread t5 = new MyThread();  
  21.         // 將執行緒放入池中進行執行  
  22.         pool.execute(t1);  
  23.         pool.execute(t2);  
  24.         pool.execute(t3);  
  25.         pool.execute(t4);  
  26.         pool.execute(t5);  
  27.         // 關閉執行緒池  
  28.         pool.shutdown();  
  29.     }  
  30. }  
  31.   
  32. class MyThread extends Thread {  
  33.     @Override  
  34.     public void run() {  
  35.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執行。。。");  
  36.     }  
  37. }  


輸出結果：

[html] view plain copy
  1. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  2. pool-1-thread-3正在執行。。。  
  3. pool-1-thread-4正在執行。。。  
  4. pool-1-thread-2正在執行。。。  
  5. pool-1-thread-5正在執行。。。  


改變ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5)中的引數：ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)，輸出結果是：

[html] view plain copy
  1. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  2. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  3. pool-1-thread-2正在執行。。。  
  4. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  5. pool-1-thread-2正在執行。。。  


從以上結果可以看出，newFixedThreadPool的引數指定了可以執行的執行緒的最大數目，超過這個數目的執行緒加進去以後，不會執行。其次，加入執行緒池的執行緒屬於託管狀態，執行緒的執行不受加入順序的影響。

 

二、單任務執行緒池，newSingleThreadExecutor：

僅僅是把上述程式碼中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改為ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

輸出結果：

[html] view plain copy
  1. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  2. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  3. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  4. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  5. pool-1-thread-1正在執行。。。  

可以看出，每次呼叫execute方法，其實最後都是呼叫了thread-1的run方法。

 

三、可變尺寸的執行緒池，newCachedThreadPool：

與上面的類似，只是改動下pool的建立方式：ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();


輸出：

[html] view plain copy
  1. pool-1-thread-1正在執行。。。  
  2. pool-1-thread-2正在執行。。。  
  3. pool-1-thread-4正在執行。。。  
  4. pool-1-thread-3正在執行。。。  
  5. pool-1-thread-5正在執行。。。  


這種方式的特點是：可根據需要建立新執行緒的執行緒池，但是在以前構造的執行緒可用時將重用它們。

四、延遲連線池，newScheduledThreadPool：

[java] view plain copy
  1. package app.executors;  
  2.   
  3. import java.util.concurrent.Executors;  
  4. import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
  5. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  6.   
  7. /** 
  8.  * Java執行緒：執行緒池 
  9.  *  
  10.  * @author 馮小衛 
  11.  */  
  12. public class Test {  
  13.     public static void main(String[] args) {  
  14.         // 建立一個執行緒池，它可安排在給定延遲後執行命令或者定期地執行。  
  15.         ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(2);  
  16.         // 建立實現了Runnable介面物件，Thread物件當然也實現了Runnable介面  
  17.         Thread t1 = new MyThread();  
  18.         Thread t2 = new MyThread();  
  19.         Thread t3 = new MyThread();  
  20.         // 將執行緒放入池中進行執行  
  21.         pool.execute(t1);  
  22.         // 使用延遲執行風格的方法  
  23.         pool.schedule(t2, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);  
  24.         pool.schedule(t3, 10, TimeUnit.MILLISECONDS);  
  25.   
  26.         // 關閉執行緒池  
  27.         pool.shutdown();  
  28.     }  
  29. }  
  30.   
  31. class MyThread extends Thread {  
  32.     @Override  
  33.     public void run() {  
  34.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執行。。。");  
  35.     }  
  36. }  


讀者可以嘗試改變Executors.newScheduledThreadPool(2)的引數來得到更多的體驗，當然，讓

[java] view plain copy
  1. @Override  
  2. public void run() {  
  3.     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執行。。。");  
  4. }  

 

變成一個無限迴圈，你可以得到更多的關於pool.shutdown()的用法。

 

五：單任務延遲連線池(和上面類似，就不寫了)。當然我們也可以自定義執行緒池，這裡就不寫了，累啊……

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