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
|
4天前
|
监控 Java
java异步判断线程池所有任务是否执行完
通过上述步骤,您可以在Java中实现异步判断线程池所有任务是否执行完毕。这种方法使用了 `CompletionService`来监控任务的完成情况,并通过一个独立线程异步检查所有任务的执行状态。这种设计不仅简洁高效,还能确保在大量任务处理时程序的稳定性和可维护性。希望本文能为您的开发工作提供实用的指导和帮助。
42 17
|
15天前
|
Java
Java—多线程实现生产消费者
本文介绍了多线程实现生产消费者模式的三个版本。Version1包含四个类:`Producer`(生产者)、`Consumer`(消费者)、`Resource`(公共资源)和`TestMain`(测试类)。通过`synchronized`和`wait/notify`机制控制线程同步,但存在多个生产者或消费者时可能出现多次生产和消费的问题。 Version2将`if`改为`while`,解决了多次生产和消费的问题,但仍可能因`notify()`随机唤醒线程而导致死锁。因此,引入了`notifyAll()`来唤醒所有等待线程,但这会带来性能问题。
Java—多线程实现生产消费者
|
17天前
|
安全 Java Kotlin
Java多线程——synchronized、volatile 保障可见性
Java多线程中,`synchronized` 和 `volatile` 关键字用于保障可见性。`synchronized` 保证原子性、可见性和有序性,通过锁机制确保线程安全;`volatile` 仅保证可见性和有序性,不保证原子性。代码示例展示了如何使用 `synchronized` 和 `volatile` 解决主线程无法感知子线程修改共享变量的问题。总结:`volatile` 确保不同线程对共享变量操作的可见性,使一个线程修改后,其他线程能立即看到最新值。
|
17天前
|
消息中间件 缓存 安全
Java多线程是什么
Java多线程简介:本文介绍了Java中常见的线程池类型,包括`newCachedThreadPool`(适用于短期异步任务)、`newFixedThreadPool`(适用于固定数量的长期任务)、`newScheduledThreadPool`(支持定时和周期性任务)以及`newSingleThreadExecutor`(保证任务顺序执行)。同时,文章还讲解了Java中的锁机制,如`synchronized`关键字、CAS操作及其实现方式,并详细描述了可重入锁`ReentrantLock`和读写锁`ReadWriteLock`的工作原理与应用场景。
|
17天前
|
安全 Java 编译器
深入理解Java中synchronized三种使用方式:助您写出线程安全的代码
`synchronized` 是 Java 中的关键字,用于实现线程同步,确保多个线程互斥访问共享资源。它通过内置的监视器锁机制,防止多个线程同时执行被 `synchronized` 修饰的方法或代码块。`synchronized` 可以修饰非静态方法、静态方法和代码块,分别锁定实例对象、类对象或指定的对象。其底层原理基于 JVM 的指令和对象的监视器,JDK 1.6 后引入了偏向锁、轻量级锁等优化措施,提高了性能。
42 3
|
17天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
101 2
|
25天前
|
安全 Java API
java如何请求接口然后终止某个线程
通过本文的介绍,您应该能够理解如何在Java中请求接口并根据返回结果终止某个线程。合理使用标志位或 `interrupt`方法可以确保线程的安全终止,而处理好网络请求中的各种异常情况,可以提高程序的稳定性和可靠性。
48 6
|
2月前
|
设计模式 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与解决方案####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的问题及其解决策略。通过分析竞态条件、死锁、活锁等典型场景,并结合代码示例和实用技巧,帮助开发者有效避免这些陷阱,提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
1月前
|
存储 监控 小程序
Java中的线程池优化实践####
本文深入探讨了Java中线程池的工作原理,分析了常见的线程池类型及其适用场景,并通过实际案例展示了如何根据应用需求进行线程池的优化配置。文章首先介绍了线程池的基本概念和核心参数,随后详细阐述了几种常见的线程池实现(如FixedThreadPool、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool等)的特点及使用场景。接着,通过一个电商系统订单处理的实际案例,分析了线程池参数设置不当导致的性能问题,并提出了相应的优化策略。最终,总结了线程池优化的最佳实践,旨在帮助开发者更好地利用Java线程池提升应用性能和稳定性。 ####
|
2月前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,如竞态条件、死锁和内存一致性错误,并提供了实用的避免策略。通过分析典型错误案例,本文旨在帮助开发者更好地理解和掌握多线程环境下的编程技巧,从而提升并发程序的稳定性和性能。 ####