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探索并发编程：深入理解线程池

news 2025/8/25 2:03:48

文章目录

前言
一、线程池是什么？
二、如何创建线程池
- 1.使用Executors类
- 2.使用ThreadPoolExecutor类手动配置线程池
总结

前言

随着计算机系统的不断发展和进步，我们需要处理更多的并发任务和复杂的操作。而线程池作为一种高效的线程管理机制，可以帮助我们更好地利用系统资源，提高程序的性能和响应速度，本文将给大家介绍下线程池这一技术。

一、线程池是什么？

线程池是一种并发编程的概念和机制，用于管理和调度多个线程执行任务。它由一组预先创建的线程组成，这些线程可以重复使用来处理多个任务，而不需要频繁地创建和销毁线程。通俗地来讲，当我们需要穿衣服时，线程池就像是一个方便的衣柜。我们不必每次都去新建一件衣服（新建线程），而是可以直接从衣柜里拿出一件合适的衣服（复用线程）。当我们穿完衣服后，将它放回衣柜中（线程完成任务后回到线程池）。这样做的好处是避免了频繁创建和销毁衣服（线程），节省了时间和资源。哈哈哈，不知道恰不恰当呢。

二、如何创建线程池

创建线程池有两种常见的方式：第一种是使用 Executors 类提供的工厂方法，第二种是直接使用 ThreadPoolExecutor 类进行手动配置。下面我将分别解释这两种方法。

1.使用Executors类

在 Java 中，Executors 类提供了一些静态工厂方法，用于创建不同类型的线程池。以下是几种常见的方法：

newFixedThreadPool(int Threads): 创建一个固定大小的线程池，其中包含指定数量的线程。
newCachedThreadPool(): 创建一个可缓存的线程池，线程池的大小可以根据需求自动调整。
newSingleThreadExecutor(): 创建一个单线程化的线程池，只有一个工作线程在执行任务。
newScheduledThreadPool(int corePoolSize): 创建一个支持定时任务和周期性任务执行的线程池。

下面是代码示例：

public static void main(String[] args) {// 创建一个固定大小为10的线程池ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);// 提交任务给线程池执行for (int i = 0; i < 20; i++) {threadPool.execute(new Runnable() {public void run() {// 任务逻辑代码...}});}// 关闭线程池threadPool.shutdown();}

2.使用ThreadPoolExecutor类手动配置线程池

如果你需要更精细的控制和灵活性，可以直接使用ThreadPoolExecutor类进行手动配置。ThreadPoolExecutor 是 ExecutorService 接口的一个实现类，它提供了更多的参数和选项，用于自定义线程池的行为。但是如果你要使用这一方法，那么你要理解这里面的七个参数，下面我来给大家介绍下：

corePoolSize（核心线程数）：指定线程池中的核心线程数量。核心线程会一直保持存活状态，即使没有任务执行。当新任务到达时，如果核心线程都在忙碌，线程池会创建新线程来处理任务，直到达到核心线程数。
maximumPoolSize（最大线程数）：指定线程池中允许的最大线程数量。当任务数量超过核心线程数且等待队列已满时，线程池会创建新线程来处理任务，直到达到最大线程数。超过最大线程数的任务会根据设置的拒绝策略进行处理。
keepAliveTime（空闲线程存活时间）：指定非核心线程的空闲存活时间。当线程池中的线程数量超过核心线程数时，空闲的非核心线程会在指定的时间内保持存活状态。如果在此时间内没有任务到达，这些线程会被销毁。
unit（存活时间单位）：指定空闲线程存活时间的单位，可以是纳秒、毫秒、秒等。
workQueue（阻塞队列）：用于存储等待执行的任务的阻塞队列。当线程池中的线程都在忙碌时，新任务会被放入这个队列中等待执行。
threadFactory（线程工厂）：用于创建新线程的工厂类。通过自定义线程工厂，你可以为线程池创建具有特定属性的线程。
handler（拒绝策略）：指定当线程池无法执行新任务时的处理策略。常见的拒绝策略包括抛出异常、丢弃任务、丢弃队列中最早的任务或在调用者线程中直接执行任务。

下面是自定义创建线程池的示例：

    private int corePoolSize = 5;// 核心线程数private int maximumPoolSize = 200;// 最大线程数private int keepAliveTime = 0;// 活跃超时时间private TimeUnit unit = TimeUnit.MILLISECONDS;// 毫秒// 保证对象可见性private volatile ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor;public void thread() {threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10), Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());