Java-线程池解决并发问题

简介: Java-线程池解决并发问题

概念说明

什么是线程池

 线程池是一种用于管理和复用线程的机制。它由一个线程队列和一组管理线程的方法组成。线程池中的线程可以被重复使用,用于执行提交的任务,而不需要每次都创建和销毁线程。

线程池组成部分

 线程队列:线程池维护一个线程队列,用于存储待执行的任务。当有任务提交到线程池时,线程池会从队列中取出一个空闲的线程来执行任务。

线程管理器:线程池的线程管理器负责创建、启动和停止线程。它会根据需要动态地创建线程,并将线程添加到线程队列中。当线程池不再需要某个线程时,线程管理器会停止该线程并从线程队列中移除。

 任务接口:线程池中的任务接口定义了待执行的任务的类型。任务可以是实现了Runnable接口的普通任务,也可以是实现了Callable接口的有返回值的任务。

 任务队列:线程池的任务队列用于存储待执行的任务。当有任务提交到线程池时,线程池会将任务加入到任务队列中,等待线程来执行。

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优势利弊

线程池优点

降低资源消耗:线程池可以重复利用已创建的线程,避免了线程的频繁创建和销毁的开销。线程的创建和销毁都需要消耗系统资源,包括CPU、内存等。通过使用线程池,可以将线程的创建和销毁集中在一处,减少了资源的消耗,提高了系统的性能和效率。

提高响应速度:线程池可以提高任务的响应速度。线程池中的线程是预先创建好的,当有任务到达时,可以立即分配一个空闲的线程来执行任务,而不需要等待线程的创建和启动。这样可以减少任务的等待时间,提高任务的响应速度。

控制并发线程数量:线程池可以控制并发线程的数量,避免了系统中线程数量过多导致的资源竞争和性能下降问题。通过设置线程池的大小,可以限制同时执行的线程数量,避免系统过载。同时,线程池还可以根据系统的负载情况动态调整线程的数量,保持系统的稳定性和性能。

提供线程管理和监控功能:线程池提供了一些管理和监控线程的方法,可以更好地控制和优化线程的执行。例如,可以设置线程的优先级、超时时间、线程名称等属性。同时,线程池还提供了一些监控方法,可以获取线程池中线程的状态、执行情况等信息,方便进行线程的调试和优化。

线程池缺点

资源占用:线程池会预先创建一定数量的线程,这些线程会一直存在,即使没有任务需要执行。这样会占用一定的系统资源,例如内存和CPU资源。

举例:假设一个线程池配置了10个线程,但在某个时间段内只有2个任务需要执行,其他8个线程就会一直空闲占用资源。

线程泄露:线程池中的线程是可以复用的,当一个任务执行完成后,线程会返回线程池并标记为可用状态。然而,如果在任务执行过程中发生了异常,并没有正确地将线程返回线程池,就会导致线程泄露。

举例:某个任务在执行过程中发生了异常,并没有将线程返回线程池。这样,该线程就无法被复用,会一直占用着系统资源。

阻塞问题:线程池中的线程是有限的,当任务过多时,线程池可能会因为线程不足而无法及时处理任务,导致任务被阻塞。

举例:线程池中只有5个线程,但同时有10个任务需要执行。前5个任务可以被立即执行,但后面的5个任务需要等待前面的任务执行完成后才能执行,导致任务被阻塞。

具体应用

创建

创建线程池的6种方式

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创建线程池的参数

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提交任务

提交任务的两种方式

1.executor:提交Runnable任务,是向线程池中提交无返回值的任务

2.submit:提交Callable任务,是向线程池中提交有返回值的任务

取消任务

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任务拒绝策略

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关闭操作

shoutdown

延迟操作

执行一次任务

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重复性执行任务

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