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【从零开始学习JAVA | 第四十篇】了解线程池

news 2025/8/6 9:26:02

前言：

线程池：

线程池的工作流程：

代码实现线程池：

任务拒绝策略：

线程池多大才算合适？

总结：

前言：

在Java编程中，线程池是一个强大的工具，它能够管理和复用线程，提供高效的并发处理能力。通过线程池，我们可以有效地控制并发线程的数量，并降低线程创建和销毁的开销。本文将引导你深入了解Java中的线程池，探索其原理、用法和优势，为你提供一个更高效的编程方式。

线程池的作用就是管理线程数量，减少线程频繁的创建和销毁

线程池：

线程池是一种用于管理和复用线程的技术，它可以有效地处理并发任务并提高程序的性能和响应能力。线程池维护着一个线程队列，其中包含了一定数量的线程。当有新的任务到达时，线程池会从队列中选择一个空闲的线程来执行任务，而不是为每个任务都创建新的线程。

线程池的工作流程：

创建线程池，包括初始化线程队列和创建指定数量的线程。
将任务提交给线程池。可以通过将任务对象提交给线程池的方式来添加新的任务。
线程池从任务队列中选择一个空闲的线程来执行任务。
执行任务。线程池中的线程会执行任务对象中定义的操作。
任务执行完成后，线程返回线程池并等待下一个任务。
线程池继续从任务队列中选择新的任务并分配给空闲线程，循环执行以上步骤。

代码实现线程池：

1.创建线程池的工具类 ExecutorService：

public static ExecutorService newCachedThreadPool() 创建一个没有上限的线程池
public static ExecutorService newCachedThreadPool(int int nthread) 创建一个有上限的线程池

其实第一个创建线程池不是真正没有上限，他的上限是int的最大范围，只不过因为实在是太大了，因此我们说没有上限。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个固定大小为5的线程池ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 提交任务给线程池for (int i = 0; i < 10; i++) {final int taskId = i;threadPool.execute(new Runnable() {public void run() {try {System.out.println("开始执行任务：" + taskId);Thread.sleep(2000); // 模拟任务执行时间System.out.println("任务执行完成：" + taskId);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}// 关闭线程池threadPool.shutdown();}
}

小技巧：

通过打断点的方式，我们可以实时看到当前线程池中的线程数量：

2.自定义创建线程池对象 ThreadPoolExecutor：

在Java中，我们可以使用ThreadPoolExecutor来自定义创建线程池对象。ThreadPoolExecutor是ExecutorService接口的一个实现类，它允许我们灵活地配置线程池的核心线程数、最大线程数、线程存活时间等参数。
首先，我们需要导入java.util.concurrent包。然后，可以通过以下代码创建一个自定义的线程池对象：

public class test03 {public static void main(String[] args) {ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3,//核心线程数量6,//最大线程数60,//空闲线程最大存活时间TimeUnit.SECONDS,//时间单位new ArrayBlockingQueue<>(3),//指定任务队列最大长度Executors.defaultThreadFactory(),//创建线程工厂new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()//任务的拒绝策略);}
}

在上述代码中，我们传入了核心线程数、最大线程数、非核心线程空闲超时时间以及任务队列等参数来创建线程池对象。你还可以根据需要，调整这些参数以满足你的实际需求。

核心线程数（corePoolSize）：核心线程数是线程池中一直存活的线程数量。当提交一个任务时，如果当前核心线程数还未达到设定的值，线程池会创建新的核心线程来处理任务。即使核心线程处于空闲状态，它们也不会被回收。

最大线程数（maxPoolSize）：最大线程数是线程池中能容纳的最大线程数量。当提交的任务超过了核心线程数并且任务队列已满时，线程池会创建新的线程来执行任务，直到达到最大线程数。超过最大线程数的任务将会被拒绝执行。

非核心线程空闲超时时间（keepAliveTime）：当线程池中的线程数量超过核心线程数，并且这些线程处于空闲状态时，非核心线程会被回收。空闲超时时间设定了非核心线程的最长存活时间，超过这个时间，空闲的非核心线程将被回收。

任务拒绝策略：

在Java中，任务拒绝策略用于处理线程池无法接受更多任务时的行为。当线程池已满并且工作队列已满或达到最大容量时，新提交的任务可能会被拒绝执行。Java提供了四种默认的任务拒绝策略：

AbortPolicy（中止策略）：这是默认的任务拒绝策略。当线程池无法接受新任务时，新提交的任务会立即抛出RejectedExecutionException异常。
CallerRunsPolicy（调用者运行策略）：如果线程池无法接受新任务，则由提交任务的线程来执行该任务。这意味着任务的执行将回退到调用线程中执行，从而降低了整体的并发度。
DiscardPolicy（丢弃策略）：当线程池无法接受新任务时，新提交的任务将被静默丢弃，不会抛出任何异常。这意味着被丢弃的任务将不会被执行。
DiscardOldestPolicy（丢弃最旧策略）：当线程池无法接受新任务时，线程池会丢弃工作队列中最旧的任务（即最先提交的任务），然后尝试再次提交新任务。

除了这四种默认的拒绝策略外，还可以通过实现RejectedExecutionHandler接口来自定义任务拒绝策略。通过实现该接口，可以定义自己的拒绝策略逻辑，例如将被拒绝的任务记录下来或将其放入其他队列中等。然后，可以将自定义的拒绝策略传递给线程

在自定义线程池中，我们需要掌握好自定义过程中的七个参数的意义。