Java中的线程池

简介

线程池是一种重要的基础框架，主要用于管理多线程和线程调度。线程池可以缓存线程，减少创建线程和销毁线程的开销，从而提升程序的性能。Java提供了内置的线程池类ThreadPoolExecutor。

使用方法

创建线程池

线程池可以通过静态工厂方法Executors创建。Executors提供了几种不同的线程池类型，如下：

• fixedThreadPool: 固定大小的线程池。
• singleThreadExecutor: 只有一个工作线程的线程池。
• cachedThreadPool: 根据需要创建新线程的线程池。

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);

提交任务

可以通过submit方法向线程池提交任务。

Future<?> future = pool.submit(new Runnable(){
    @Override
    public void run() {
        // do something...
    }
});

submit方法将Runnable或Callable对象提交给线程池执行。返回一个Future对象，可以用于检查任务的执行结果。

关闭线程池

在程序退出前，应该关闭线程池，释放线程资源。

pool.shutdown();

线程池参数

ThreadPoolExecutor类有以下构造函数：

public ThreadPoolExecutor(
    int corePoolSize,      // 核心线程池大小
    int maximumPoolSize,   // 最大线程池大小
    long keepAliveTime,    // 空闲线程存活时间
    TimeUnit unit,         // 时间单位
    BlockingQueue<Runnable> workQueue,     // 工作队列
    ThreadFactory threadFactory,           // 线程工厂
    RejectedExecutionHandler handler        // 拒绝任务处理器
)

其中参数的含义如下：

• corePoolSize: 核心线程池大小。当新任务被提交时，线程池创建新线程，直到线程池中线程数达到corePoolSize。
• maximumPoolSize: 最大线程池大小。当线程池中线程数达到corePoolSize后，新的任务将被放入工作队列中。当工作队列满了，即工作队列中的任务数达到了最大线程池大小，线程池会创建新线程去处理任务，直到线程数达到maximumPoolSize。如果maximumPoolSize设置为无限大，则线程池大小仅受系统资源的限制。
• keepAliveTime: 空闲线程存活时间。如果线程池中线程数大于corePoolSize，且线程空闲时间超过了keepAliveTime，那么该线程就会被销毁，直到线程数等于corePoolSize。
• unit: 时间单位。
• workQueue: 工作队列。用于存放等待执行的任务。
• threadFactory: 线程工厂。用于创建新线程。
• handler: 拒绝任务处理器。当工作队列和线程池都满时，新的任务将被拒绝，该拒绝处理器将处理被拒绝的任务。

线程池的生命周期

线程池有以下状态：

• RUNNING: 线程池处于正常运行状态。
• SHUTDOWN: 线程池不再接受新任务，但会处理尚未完成的任务。
• STOP: 线程池不再接受新任务，也不会处理尚未完成的任务，并中断正在执行的线程。
• TIDYING: 所有任务都已终止，workerCount为0，线程池将转换为TIDYING状态。该状态进入terminated()方法，完成线程池的终止操作。
• TERMINATED: terminated()方法已完成执行。

总结

Java中的线程池是一种重要的基础框架。线程池可以缓存线程，减少创建和销毁的开销。Java提供的ThreadPoolExecutor类可以用于创建线程池对象，submit方法用于向线程池提交任务，shutdown方法关闭线程池，参数可以对线程池进行配置。线程池有多个状态，需要注意线程池的生命周期。