Java並發編程之Executors類詳解

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一、Executors的理解

  • Executors類屬於java.util.concurrent包；
  • 線程池的創建分為兩種方式：ThreadPoolExecutor 和 Executors；
  • Executors（靜態Executor工廠）用於創建線程池；
  • 工廠和工具方法Executor ， ExecutorService ， ScheduledExecutorService ， ThreadFactory和Callable在此包中定義的類；

jdk1.8API中的解釋如下:

在這裡插入圖片描述

 

二、Executors類圖結構

在這裡插入圖片描述

三、Executors常用的方法

在這裡插入圖片描述

  • public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 一種線程數量固定的線程池，當線程處於空閑狀態時，他們並不會被回收，除非線程池被關閉。當所有的線程都處於活動狀態時，新的任務都會處於等待狀態，直到有線程空閑出來。
  • public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 創建單個線程。它適用於需要保證順序地執行各個任務;並且在任意時間點，不會有多個線程是活動的應用場景。
  • public static ExecutorService newCachedThreadPool() 創建一個根據需要創建新線程的線程池，但在可用時將重新使用以前構造的線程, 如果沒有可用的線程，將創建一個新的線程並將其添加到該池中。 未使用六十秒的線程將被終止並從緩存中刪除。
  • public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 創建一個線程池，可以調度命令在給定的延遲之後運行，或定期執行, 支持執行定時性或周期性任務。
  • public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) 創建一個維護足夠的線程以支持給定的並行級別的線程池，並且可以使用多個隊列來減少爭用。 ( jdk1.8版本新增的方法 )

四、Executors類中常用方法示例

1、newFixedThreadPool方法示例

代碼

package com.xz.thread.executors;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @description: 
 * @author: xz
 * @create: 2021-06-16 21:33
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //創建數量固定的線程池,線程池數量為3
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for(int i=0;i<5;i++){
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                        System.out.println("睡眠一秒");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

    }
}

輸出結果如下圖

在這裡插入圖片描述

結論：示例中創建瞭數量固定為3的線程，由輸出結果截圖可知，遍歷次數為5次，當執行一輪（3次）後，停頓一秒鐘，直到有線程空閑出來，才繼續第4次執行。

2、newSingleThreadExecutor方法示例

代碼

package com.xz.thread.executor;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2021-06-15 22:33
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //創建單個線程
        ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for(int i=0;i<5;i++){
            singleThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        System.out.println("睡眠一秒");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

    }
}

輸出結果如下圖

在這裡插入圖片描述

結論：示例中創建瞭創建單個線程，每執行一次任務後，睡眠一秒，保證順序地執行各個任務。

3、newCachedThreadPool方法 代碼

package com.xz.thread.executor;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2021-06-15 22:33
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //創建帶有緩存功能的線程池
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for(int i=0;i<5;i++){
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        System.out.println("睡眠一秒");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

    }
}

輸出結果如下圖

在這裡插入圖片描述

結論：示例中根據需要創建帶有緩存線程的線程池，並在可用時將重新使用以前構造的線程。

4、newScheduledThreadPool方法示例

代碼

package com.xz.thread.executor;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2021-06-15 22:33
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //創建執行周期性任務的線程池
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        /**
         * schedule(Runnable command,long delay, TimeUnit unit)方法參數解析
         * command 表示執行任務命令
         * delay 表示從現在開始延遲執行的時間
         * unit  延時參數的時間單位
         */
        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("scheduledThreadPool:"+LocalDateTime.now());
            }
        },1L, TimeUnit.MINUTES);
        System.out.println("當前時間："+LocalDateTime.now());
    }
}

輸出結果如下圖

在這裡插入圖片描述

結論：示例中創建執行周期性或定時性任務的線程池，由輸出結果可知，設置的1分鐘後執行任務已經生效。

五、Executors創建線程池原理

1、無論是創建何種類型線程池(newFixedThreadPool、newSingleThreadExecutor、newCachedThreadPool等等)，均會調用ThreadPoolExecutor構造函數。

在這裡插入圖片描述

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2、 ThreadPoolExecutor構造函數中的參數解析

  • corePoolSize 核心線程最大數量，通俗點來講就是，線程池中常駐線程的最大數量
  • maximumPoolSize 線程池中運行最大線程數(包括核心線程和非核心線程)
  • keepAliveTime 線程池中空閑線程（僅適用於非核心線程）所能存活的最長時間
  • unit 存活時間單位，與keepAliveTime搭配使用
  • workQueue 存放任務的阻塞隊列
  • handler 線程池飽和策略

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