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Java中的线程池你了解多少？

news 2025/8/25 13:26:24

🌈🌈🌈今天给大家分享的是Java标准库中的线程池，以及线程池的自定义实现。

清风的CSDN博客

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一、线程池是什么

二、认识Java标准库中的线程池

2.1 使用线程池

三、简单线程池自定义实现

一、线程池是什么

虽然创建线程 / 销毁线程的开销不大。但是我们想象一下下面的场景：

学校附近新开了一家快递店，老板很精明，想到一个与众不同的办法来经营。店里没有雇人，而是每次有业务来了，就现场找一名同学过来把快递送了，然后解雇同学。这个类比我们平时来一个任务，起一个线程进行处理的模式。

很快老板发现问题来了，每次招聘 + 解雇同学的成本还是非常高的。老板还是很善于变通的，知道了为什么大家都要雇人了，所以指定了一个指标，公司业务人员会扩张到 3 个人，但还是随着业务逐步雇人。于是再有业务来了，老板就看，如果现在公司还没 3 个人，就雇一个人去送快递，否则只是把业务放到一个本本上，等着 3 个快递人员空闲的时候去处理。这个就是我们要带出的线程池的模式。

二、认识Java标准库中的线程池

其中，ExecutorService service 是一个线程池对象。Executors.newFixedThreadPool()是创建线程池的过程。Executors称为“工厂类”。newFixedThreadPool() 是工厂方法。这里涉及到的设计模式是“工厂模式”。什么是“工厂模式”？工厂，顾名思义，就是负责“生产”的。一般创建对象，都是通过构造方法来new对象。但是构造方法，存在重大缺陷。此时就可以使用工厂模式来解决问题。

构造方法存在什么样的缺陷呢？Java中规定构造方法的名字必须和类名相同，而有的类，需要有多种不同的构造方式，但是构造方法名字又固定，此时就只能通过构造方法的重载(要求参数的个数和类型要有差别)来满足实现多种不同的构造方式。我们来举一个例子：

假设现在需要有一个类：Point 类，(描述平面上的一个点)，第一种典型的构造方式，使用笛卡尔坐标来构造：

class Point{public Point(double x, double y){}
}

第二章典型的构造方式，使用极坐标系来构造：

public Point(double r,double a){//r为半径，a为角度}

此时，问题就出现了，我们明明是想按照两种方式进行构造，但是这两个构造方式，参数的个数和类型是一样的，无法构成重载，编译器会报错。此时构造方法的缺陷就体现出来了。

要解决上述问题，可以通过“工厂模式”的方案。

不使用构造方法了，使用普通方法来构造对象，这样，方法名字就可以是任意的了。在普通方法内部去 new 对象，由于普通方法的目的是为了创建出对象来，这样的方法一般得是静态的。

class Point{public static void makePointXY(double x, double y){//在普通方法里new对象}public static void makePointRA(double r, double a){//在普通方法里new对象}
}

后续再创建对象，就可以这样创建：

  Point p = Point.makePointRA(10,20);Point p1 = Point.makePointXY(5.5,6.5);

这样的操作，就叫做“工厂”设计模式，上面的方法也叫做“工厂方法”。

创建一个固定线程数量的线程池：

创建一个线程数目动态变化的线程池：

创建一个包含单个线程的线程池：

2.1 使用线程池

线程池对象创建(工厂模式创建)好之后，使用submit方法，就可以把任务添加到线程池中。

  public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4);for (int i = 0; i < 100; i++) {service.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("hello");}});}}

调用submit方法，创建100各打印“hello”的任务。

除了上述这些线程池之外，标准库还提供了一个接口更丰富的线程池类，“ThreadPoolExecutor"。

上述提供的创建线程池的工厂方法，都是对 ThreadPoolExecutor 的一个封装，是为了使用方便。

这个ThreadPoolExecutor有很多可以供我们调整的选项，更好的满足实际需求。我们来看一下Java标准库中对于ThreadPoolExecutor 的介绍。

这里，我们了解了最后一种构造方法，其他的构造方法也就很好理解了。

表示核心线程数(至少得有这些线程，哪怕当前线程池没有任务)

表示最大线程数(最多不能超过这些线程，哪怕当前线程池任务再多)

ThreadPoolExecutor 里面的线程个数并不是固定不变的，会根据当前任务的情况发生动态变化。

表示不是核心线程的线程，可以持续空闲的时间。

当不是核心线程的线程，到达这个指定的时间阈值后，就被自动销毁了。

线程池内部有很多任务，这些任务可以使用阻塞队列来管理。(线程池可以内置阻塞队列，也可以手动指定阻塞队列)。

工厂模式，通过这个工厂类，创建线程。

拒绝策略/方式，线程池里有阻塞队列，当阻塞队列已满，继续添加任务，如何处理？标准库中也给出了现成的拒绝策略：

①

简而言之，直接抛出异常，线程池不干活了。

②

哪个线程添加了任务，就去负责执行这个任务。

③

丢弃最早的任务，执行新的任务。

④

直接把新的任务丢弃。

三、简单线程池自定义实现

class MyThreadPool{private BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<>();public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {//通过这个方法，把任务添加到线程池中queue.put(runnable);}//创建固定数量的线程池public MyThreadPool(int n){//n表示线程池中线程的个数for (int i = 0; i < n; i++) {Thread t = new Thread(()->{while (true){//取出任务并执行try {Runnable runnable = queue.take();runnable.run();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});t.start();}}
}public class Test {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {MyThreadPool pool = new MyThreadPool(4);for (int i = 0; i < 100; i++) {pool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//要执行的工作System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"hello");}});}}
}