【10月更文挑战第2天】Java线程池的使用

Java 线程池是一种执行器（Executor），用于在一个后台线程中执行任务。线程池的主要目的是减少在创建和销毁线程时所产生的性能开销。通过重用已经创建的线程来执行新的任务，线程池提高了程序的响应速度，并且提供了更好的系统资源管理。

以下是 Java 线程池的一些基本使用方法：

1. 创建线程池：
   Java 提供了 Executors 工厂类来创建不同类型的线程池。

   // 创建一个固定大小的线程池
   ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);
   
   // 创建一个可缓存的线程池，它会根据需要创建新线程
   ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
   
   // 创建一个单线程的执行器
   ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
   
   // 创建一个定时以及周期性任务的线程池
   ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(4);
   

2. 提交任务给线程池：

   • 提交 Runnable 任务：

     fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
            
         public void run() {
            
             // 任务代码
         }
     });
     

   • 提交 Callable 任务，并获取 Future 对象：

     Callable<String> callable = new Callable<String>() {
            
         public String call() throws Exception {
            
             return "任务结果";
         }
     };
     Future<String> future = fixedThreadPool.submit(callable);
     String result = future.get(); // 获取任务结果
     

3. 关闭线程池：

   • 平滑关闭线程池，执行已提交的任务，不接受新任务：

     fixedThreadPool.shutdown();
     

   • 尝试立即停止所有正在执行的任务，暂停处理等待的任务，并返回等待执行的任务列表：

     List<Runnable> notExecutedTasks = fixedThreadPool.shutdownNow();
     

4. 等待线程池终止：

   • 在调用 shutdown 方法后，可以调用 awaitTermination 方法等待所有任务完成：

     fixedThreadPool.shutdown();
     try {
            
         if (!fixedThreadPool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
            
             fixedThreadPool.shutdownNow();
         }
     } catch (InterruptedException e) {
            
         fixedThreadPool.shutdownNow();
     }
     

5. 自定义线程池：

   • 可以通过构造函数自定义线程池的参数：

     int corePoolSize = 4;
     int maximumPoolSize = 10;
     long keepAliveTime = 120;
     TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
     BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(100);
     ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
     RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();
     ExecutorService customThreadPool = new ThreadPoolExecutor(
         corePoolSize,
         maximumPoolSize,
         keepAliveTime,
         unit,
         workQueue,
         threadFactory,
         handler
     );
     

6. 处理拒绝的任务：

   • 可以通过实现 RejectedExecutionHandler 接口来处理当任务被拒绝时的行为：

     class MyRejectedExecutionHandler implements RejectedExecutionHandler {
            
         public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
            
             // 处理拒绝任务的逻辑
         }
     }
     

7. 监控线程池：

   • 可以通过 ThreadPoolExecutor 提供的方法来监控线程池的状态：

     long activeCount = customThreadPool.getActiveCount();
     long taskCount = customThreadPool.getTaskCount();
     

使用线程池时，应该根据应用程序的实际需求来选择合适的线程池类型和参数，以确保资源的有效利用和应用程序的性能。同时，合理地关闭线程池也是非常重要的，以避免资源泄露。