如何在Java中使用ThreadPoolExecutor

本篇文章給大家分享的是有關如何在Java中使用ThreadPoolExecutor，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

一、前言

線程池主要由以下4個核心組件組成。

• 線程池管理器：用于創建并管理線程池

• 工作線程：線程池中執行具體任務的線程

• 任務接口：用于定義工作線程的調度和執行策略，只有線程實現了該接口，線程中的任務才能被線程池調度

• 任務隊列：放待處理的任務，新的任務將會不斷被加入隊列中，執行完成的任務將從隊列中移除

二、ThreadPoolExecutor

如下是線程池的構造方法

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
                null :
                AccessController.getContext();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
}

其中具體參數含義為：

1.corePoolSize：線程池中核心線程的數量

2.maximumPoolSize：線程池中最大線程的數量

3.keepAliveTime：當線程數量超過corePoolSize時，空閑線程的存活時間

4.unit：keepAliveTime的時間單位

5.workQueue：任務隊列，被提交但尚未被執行的任務存放的地方

6.threadFactory：線程工廠，用于創建線程，可使用默認的線程工廠或自定義線程工廠

7.handler：由于任務過多或其他原因導致線程池無法處理時的任務拒絕策略

三、構造函數參數解析

編寫測試類如下：

public class ThreadPoolSerialTest {
    public static void main(String[] args) {
        //核心線程數
        int corePoolSize = 2;
        //最大線程數
        int maximumPoolSize = 4;
        //超過corePoolSize線程數量的線程最大空閑時間
        long keepAliveTime = 2;
        //以秒為時間單位
        TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
        //創建工作隊列，用于存放提交的等待執行任務
        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(2);
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = null;

        try {
            // 1.創建線程池
            threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,
                    maximumPoolSize,
                    keepAliveTime,
                    unit,
                    workQueue,
                    new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
            // 2.循環提交任務
            for (int i = 0; i < 6; i++) {
                //提交任務的索引
                final int index = (i+1);
                threadPoolExecutor.submit(()->{
                    //線程打印輸出
                    System.out.println("大家好，我是線程："+index);
                    try {
                        //模擬線程執行時間，10s
                        Thread.sleep(10000);
                        System.out.println("線程："+index+"運行完畢");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                });
                //每個任務提交后休眠500ms再提交下一個任務，用于保證提交順序
                Thread.sleep(500);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 3.關閉線程池
            threadPoolExecutor.shutdown();
        }
    }
}

其中循環了6次，讓線程池執行了6次任務，恰好滿足maximumPoolSize+workQueue容量=并發執行任務數。輸出結果如下：

大家好，我是線程：1
大家好，我是線程：2
大家好，我是線程：5
大家好，我是線程：6
線程：1運行完畢
大家好，我是線程：3
線程：2運行完畢
大家好，我是線程：4
線程：5運行完畢
線程：6運行完畢
線程：3運行完畢
線程：4運行完畢

這段輸出看似沒有規律，其實這里輸出完全是由線程池控制的；下面就來分行解析輸出：

大家好，我是線程：1
大家好，我是線程：2
大家好，我是線程：5
大家好，我是線程：6

1.全新線程池被創建后，有Runnable或CallBack接口的實現被提交給線程池執行；線程池的corePoolSize=2，此時前兩個任務提交后就立即執行，便輸出了線程1 線程2；

2.此時仍繼續向線程池提交任務，線程池中workQueue容量=2，被加入的任務存放到任務隊列中，即把線程3 線程4存放到了任務隊列中；

3.任務隊列充滿后，仍繼續向線程池提交任務，線程池的maximumPoolSize=4，除開核心線程數2個外還允許創建4-2個線程來執行任務，便輸出了線程5 線程6

線程：1運行完畢
大家好，我是線程：3
線程：2運行完畢
大家好，我是線程：4

1.線程：1運行完畢：表示第一個線程任務執行完畢了

2.大家好，我是線程：3：線程1運行完畢后，此時線程池中有一個空閑的線程，第一個進入任務隊列中的任務第一個交給線程處理

3.線程：2運行完畢 大家好，我是線程：4 ：和上面線程執行完畢，任務對列中任務執行一致

線程：5運行完畢
線程：6運行完畢
線程：3運行完畢
線程：4運行完畢

因為每一個任務的執行時間控制的是一樣的，此時輸出的內容便是先被線程池執行的任務先執行完畢。

四、總結

線程池剛被創建時，只是向系統申請一個用于執行線程隊列和管理線程池的資源。在調用execute()添加一個任務時，線程池會按照以下流程執行任務：

正在運行的線程數量a:a<corePoolSize，線程池立即創建線程并執行任務；若此時a=corePoolSize，則任務被存放到workQueue任務隊列中，直到任務隊列被充滿

任務隊列workQueue已充滿且正在運行的線程數a:a<maximumPoolSize，線程池立即創建非核心線程并執行任務；若有任務執行完畢，該任務將被線程池隊列中移除，線程池從隊列中取先入隊的任務執行；當線程處于空閑狀態的時間超過keepAliveTime時間時，正在運行的線程數acorePoolSize<a，線程池停止空閑的線程。線程池將任務執行完畢后，線程池會收縮到corePoolSize大小

任務隊列workQueue已充滿且正在運行的線程數a:a=maximumPoolSize，線程池拒絕執行該任務并拋出RejectExecutionException異常

Java的優點是什么

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以上就是如何在Java中使用ThreadPoolExecutor，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。