JAVA并发包与线程池

简介: JAVA并发包与线程池

并发工具包-Concurrent



JDK1.5以后为我们专门提供了一个并发工具包java.util.concurrent。


java.util.concurrent 包含许多线程安全、测试良好、高性能的并发构建块。创建 concurrent 的目的就是要实现 Collection 框架对数据结构所执行的并发操作。通过提供一组可靠的、高性能并发构建块,开发人员可以提高并发类的线程安全、可伸缩性、性能、可读性和可靠性,


并发是伴随着多核处理器的诞生而产生的,为了充分利用硬件资源,诞生了多线程技术。但是多线程又存在资源竞争的问题,引发了同步和互斥的问题,JDK1.5推出的java.util.concurrent(并发工具包)来解决这些问题。


new Thread的弊端



new Thread()新建对象,性能差


线程缺乏统一管理,可能无限制的新建线程,相互竞争,严重时会占用过多系统资源导致死机或OOM


ThreadPool - 线程池



重用存在的线程,减少对象对象、消亡的开销

线程总数可控,提高资源的利用率

避免过多资源竞争,避免阻塞

提供额外功能,定时执行、定期执行、监控等。


线程池的种类



在java.util.concurrent中,提供了工具类Executors(调

度器)对象来创建线程池,可创建的线程池有四种:

  1. CachedThreadPool - 可缓存线程池
  2. FixedThreadPool - 定长线程池
  3. SingleThreadExecutor - 单线程池
  4. ScheduledThreadPool - 调度线程池


CachedThreadPool


package com.caiweiwei.lianxi.controller;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolSample1 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool= Executors.newCachedThreadPool();//创建一个可缓存线程池
        //可缓存线程池的特点是,无限大,如果线程池中没有可用的线程则创建,有空闲线程则利用起来
        for (int i=0;i<=100;i++){
            int index=i;
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+index);
                }
            });
        }
        try{
            Thread.sleep(1000);//主线程足够的运行时间
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        //shutdown() 代表关闭线程池(等待所有线程完成)
        //shutdownNow() 代表立即终止线程池的运行,不等待线程,不推荐使用
        threadPool.shutdown();
    }
}


FixedThreadPool


package com.caiweiwei.lianxi.controller;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolSample2 {
    public static void main(String[] args) {
        //ExecutorService用于管理线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        //创建一个可创建一个定长线程池
        //定长线程池的特点是固定线程总数,空间线程用于执行任务,如果线程都在使用后续任务则处于等待状态,在线程池中的线程
        //如果任务处于等待的状态,备选的等待算法默认为FIFO(先进先出) LIFO(后进先出)
        //执行任务后再执行后续的任务。
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int index = i;
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+index);
                }
            });
        }
        try {
            Thread.sleep(1000);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        //shutdown() 代表关闭线程池(等待所有线程完成)
        //shutdownNow() 代表立即终止线程池的运行,不等待线程,不推荐使用
        executorService.shutdown();
    }
}


SingleThreadExecutor


package com.caiweiwei.lianxi.controller;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolSample3 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();//单线程线程池
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int index = i;
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + index);
                }
            });
        }
            try{
                Thread.sleep(1000);
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            //shutdown() 代表关闭线程池(等待所有线程完成)
            //shutdownNow() 代表立即终止线程池的运行,不等待线程,不推荐使用
            threadPool.shutdown();
        }
    }


ScheduledThreadPool


package com.caiweiwei.lianxi.controller;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPoolSample4 {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService= Executors.newScheduledThreadPool(5);//可调度线程池
         /*//延迟三秒执行一次Run方法
        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("延迟3秒执行");
            }
        } , 3 , TimeUnit.SECONDS);*/
        //Timer , 项目实际开发中scheduledThreadPool与Timer都不会用到,应为有成熟的调度框架Quartz,或者Spring自带调度,
        //程序的调度框架支持一种表达式叫做Cron表达式,有兴趣的童鞋可以了解一下。
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(new Date() + "延迟1秒执行,每三秒执行一次");
            }
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
    }




相关文章
|
10天前
|
安全 Java 测试技术
Java并行流陷阱:为什么指定线程池可能是个坏主意
本文探讨了Java并行流的使用陷阱,尤其是指定线程池的问题。文章分析了并行流的设计思想,指出了指定线程池的弊端,并提供了使用CompletableFuture等替代方案。同时,介绍了Parallel Collector库在处理阻塞任务时的优势和特点。
|
19天前
|
安全 Java
java 中 i++ 到底是否线程安全?
本文通过实例探讨了 `i++` 在多线程环境下的线程安全性问题。首先,使用 100 个线程分别执行 10000 次 `i++` 操作,发现最终结果小于预期的 1000000,证明 `i++` 是线程不安全的。接着,介绍了两种解决方法:使用 `synchronized` 关键字加锁和使用 `AtomicInteger` 类。其中,`AtomicInteger` 通过 `CAS` 操作实现了高效的线程安全。最后,通过分析字节码和源码,解释了 `i++` 为何线程不安全以及 `AtomicInteger` 如何保证线程安全。
java 中 i++ 到底是否线程安全?
|
6天前
|
安全 Java 开发者
深入解读JAVA多线程:wait()、notify()、notifyAll()的奥秘
在Java多线程编程中,`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法是实现线程间通信和同步的关键机制。这些方法定义在`java.lang.Object`类中,每个Java对象都可以作为线程间通信的媒介。本文将详细解析这三个方法的使用方法和最佳实践,帮助开发者更高效地进行多线程编程。 示例代码展示了如何在同步方法中使用这些方法,确保线程安全和高效的通信。
25 9
|
9天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程的艺术:从基础到实践####
本文深入探讨了Java多线程编程的核心概念、应用场景及其实现方式,旨在帮助开发者理解并掌握多线程编程的基本技能。文章首先概述了多线程的重要性和常见挑战,随后详细介绍了Java中创建和管理线程的两种主要方式:继承Thread类与实现Runnable接口。通过实例代码,本文展示了如何正确启动、运行及同步线程,以及如何处理线程间的通信与协作问题。最后,文章总结了多线程编程的最佳实践,为读者在实际项目中应用多线程技术提供了宝贵的参考。 ####
|
6天前
|
监控 安全 Java
Java中的多线程编程:从入门到实践####
本文将深入浅出地探讨Java多线程编程的核心概念、应用场景及实践技巧。不同于传统的摘要形式,本文将以一个简短的代码示例作为开篇,直接展示多线程的魅力,随后再详细解析其背后的原理与实现方式,旨在帮助读者快速理解并掌握Java多线程编程的基本技能。 ```java // 简单的多线程示例:创建两个线程,分别打印不同的消息 public class SimpleMultithreading { public static void main(String[] args) { Thread thread1 = new Thread(() -> System.out.prin
|
9天前
|
Java
JAVA多线程通信:为何wait()与notify()如此重要?
在Java多线程编程中,`wait()` 和 `notify()/notifyAll()` 方法是实现线程间通信的核心机制。它们通过基于锁的方式,使线程在条件不满足时进入休眠状态,并在条件满足时被唤醒,从而确保数据一致性和同步。相比其他通信方式,如忙等待,这些方法更高效灵活。 示例代码展示了如何在生产者-消费者模型中使用这些方法实现线程间的协调和同步。
24 3
|
8天前
|
安全 Java
Java多线程集合类
本文介绍了Java中线程安全的问题及解决方案。通过示例代码展示了使用`CopyOnWriteArrayList`、`CopyOnWriteArraySet`和`ConcurrentHashMap`来解决多线程环境下集合操作的线程安全问题。这些类通过不同的机制确保了线程安全,提高了并发性能。
|
9天前
|
Java
java小知识—进程和线程
进程 进程是程序的一次执行过程,是系统运行的基本单位,因此进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建,运行到消亡的过程。简单来说,一个进程就是一个执行中的程序,它在计算机中一个指令接着一个指令地执行着,同时,每个进程还占有某些系统资源如CPU时间,内存空间,文件,文件,输入输出设备的使用权等等。换句话说,当程序在执行时,将会被操作系统载入内存中。 线程 线程,与进程相似,但线程是一个比进程更小的执行单位。一个进程在其执行的过程中产生多个线程。与进程不同的是同类的多个线程共享同一块内存空间和一组系统资源,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间做切换工作时,负担要比
20 1
|
9天前
|
Java UED
Java中的多线程编程基础与实践
【10月更文挑战第35天】在Java的世界中,多线程是提升应用性能和响应性的利器。本文将深入浅出地介绍如何在Java中创建和管理线程,以及如何利用同步机制确保数据一致性。我们将从简单的“Hello, World!”线程示例出发,逐步探索线程池的高效使用,并讨论常见的多线程问题。无论你是Java新手还是希望深化理解,这篇文章都将为你打开多线程的大门。
|
10天前
|
安全 Java 编译器
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
【10月更文挑战第29天】 本文深入探讨了Java多线程编程中的常见陷阱,如竞态条件、死锁、内存一致性错误等,并通过实例分析揭示了这些陷阱的成因。同时,文章也分享了一系列最佳实践,包括使用volatile关键字、原子类、线程安全集合以及并发框架(如java.util.concurrent包下的工具类),帮助开发者有效避免多线程编程中的问题,提升应用的稳定性和性能。 ####
38 1