使用ExecutorService实现线程池

ExecutorService是java提供的用于管理线程池的类。

线程池的作用：

　　- 控制线程数量

　　- 重用线程

　　当一个程序中创建了许多线程，并在任务结束后销毁，会给系统带来过度消耗资源，以及过度切换线程的危险，从而可能导致系统崩溃。为此我们应使用线程池来解决这个问题。

线程池的概念：

　　首先创建一些线程，它们的集合称为线程池，当服务器受到一个客户请求后，就从线程池中取出一个空闲的线程为之服务，服务完后不关闭该线程，而是将该线程还回到线程池中。

　　在线程池编程模式下，任务是提交给整个线程池，而不是交给某个线程，线程池拿到任务就在内部找空闲的线程，再把任务交给内部的空闲线程，一个线程只能执行一个任务，但可以向线程池提交多个任务。

线程池的主要实现方法：

1、 Executors.newFixedThreadPool(int nThreads);

说明：创建固定大小(nThreads, 大小不能超过int的最大值)的线程池

// 线程数量  int nThreads = 20;

// 创建executor 服务  ： ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(nThreads) ;

重载后的版本，需要传入实现了ThreadFactory接口的对象。

ExecutorService executor = Executors. newFixedThreadPool(nThreads, threadFactory);

 

说明：创建固定大小(nThreads, 大小不能超过int的最大值) 的线程池，缓冲任务的队列为LinkedBlockingQueue,大小为整型的最大数，当使用此线程池时，在同执行的任务数量超过传入的线程池大小值后，将会放入LinkedBlockingQueue，在LinkedBlockingQueue中的任务需要等待线程空闲后再执行，如果放入LinkedBlockingQueue中的任务超过整型的最大数时，抛出RejectedExecutionException。

2、Executors.newSingleThreadExecutor()：创建大小为1的固定线程池。

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

重载后的版本，需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。

ExecutorService executor = Executors. newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory)

说明：创建大小为1的固定线程池，执行任务的线程只有一个,其它的（任务）task都放在LinkedBlockingQueue中排队等待执行。

3、Executors.newCachedThreadPool()；创建corePoolSize为0，最大线程数为整型的最大数，线程  keepAliveTime为1分钟，缓存任务的队列为SynchronousQueue的线程池。

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool()；

当然也可以以下面的方式创建，重载后的版本，需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) ;

说明：使用时，放入线程池的task任务会复用线程或启动新线程来执行，注意事项：启动的线程数如果超过整型最大值后会抛出RejectedExecutionException异常，启动后的线程存活时间为一分钟。

4、Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize):创建corePoolSize大小的线程池。

// 线程数量 int corePoolSize= 20;

// 创建executor 服务 ： ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize) ;

重载后的版本，需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。

ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize, threadFactory) ；

说明：线程keepAliveTime为0，缓存任务的队列为DelayedWorkQueue，注意不要超过整型的最大值。

这种线程池有些不同，它可以实现定时器执行任务的功能，下面对第四种线程池进行代码演示：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

class Temp extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("run");
    }
}

public class ScheduledJob {

    public static void main(String args[]) throws Exception {

        Temp command = new Temp();
        ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        //command代表执行的任务，5代表延迟5秒后开始执行，1代表每隔1秒执行一次，TimeUnit.SECONDS代表时间单位是秒
        ScheduledFuture<?> scheduleTask = scheduler.scheduleWithFixedDelay(command, 5, 1, TimeUnit.SECONDS);

    }
}

　　下面以一段代码演示一般情况线程池的使用：　

public static void main(String[] args) {
     ExecutorService threadpoo1 = Executors.newFixedThreadPool(2);
     for(int i=0;i<5;i++){
        Runnable runn=new Runnable() {
             public void run() {
                Thread t=Thread.currentThread();
                    try {
                         System.out.println(t+"：正在运行");
                         Thread.sleep(5000);
                         System.out.println(t+"运行结束");
         　　　　　　 } catch (Exception e) {
               　　　　　　System.out.println("线程被中断了");
        　　　　　　  }
           　 }
       };
    threadpoo1.execute(runn);
    System.out.println("指派了一个任务交给线程池");
    threadpoo1.shutdown();
    System.out.println("停止线程池了！");
}

自定义线程池

corePoolSize：核心池的大小，这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，而是等待有任务到来才创建线程去执行任务，除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，从这2个方法的名字就可以看出，是预创建线程的意思，即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中；

maximumPoolSize：线程池最大线程数，这个参数也是一个非常重要的参数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；

keepAliveTime：表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize，即当线程池中的线程数大于corePoolSize时，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0；

unit：参数keepAliveTime的时间单位

workQueue：一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响，一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：

ArrayBlockingQueue;

LinkedBlockingQueue;

SynchronousQueue;

threadFactory：线程工厂，主要用来创建线程；

handler：表示当拒绝处理任务时的策略，默认有以下四种取值：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务

下面对自定义线程池进行代码演示：

MyTask实例类

package com.bjsxt.height.concurrent018;

public class MyTask implements Runnable {

    private int taskId;
    private String taskName;

    public MyTask(int taskId, String taskName){
        this.taskId = taskId;
        this.taskName = taskName;
    }

    public int getTaskId() {
        return taskId;
    }

    public void setTaskId(int taskId) {
        this.taskId = taskId;
    }

    public String getTaskName() {
        return taskName;
    }

    public void setTaskName(String taskName) {
        this.taskName = taskName;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println("run taskId =" + this.taskId);
            Thread.sleep(5*1000);
            //System.out.println("end taskId =" + this.taskId);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public String toString(){
        return Integer.toString(this.taskId);
    }

}

package com.bjsxt.height.concurrent018;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy;

public class UseThreadPoolExecutor1 {

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 在使用有界队列时，若有新的任务需要执行，如果线程池实际线程数小于corePoolSize，则优先创建线程，
         * 若大于corePoolSize，则会将任务加入队列，
         * 若队列已满，则在总线程数不大于maximumPoolSize的前提下，创建新的线程，
         * 若线程数大于maximumPoolSize，则执行拒绝策略。或其他自定义方式。
         *
         */
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(
                1,                 //coreSize
                2,                 //MaxSize
                60,             //
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3)            //指定一种队列 （有界队列）
                //new LinkedBlockingQueue<Runnable>()
                , new MyRejected()
                //, new DiscardOldestPolicy()
                );

        MyTask mt1 = new MyTask(1, "任务1");
        MyTask mt2 = new MyTask(2, "任务2");
        MyTask mt3 = new MyTask(3, "任务3");
        MyTask mt4 = new MyTask(4, "任务4");
        MyTask mt5 = new MyTask(5, "任务5");
        MyTask mt6 = new MyTask(6, "任务6");

        pool.execute(mt1);
        pool.execute(mt2);
        pool.execute(mt3);
        pool.execute(mt4);
        pool.execute(mt5);
        pool.execute(mt6);

        pool.shutdown();

    }
}

package com.bjsxt.height.concurrent018;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class UseThreadPoolExecutor2 implements Runnable{

    private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    @Override
    public void run() {
        try {
            int temp = count.incrementAndGet();
            System.out.println("任务" + temp);
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
        BlockingQueue<Runnable> queue =
                //new LinkedBlockingQueue<Runnable>();
                new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10);
        ExecutorService executor  = new ThreadPoolExecutor(
                    5,         //core
                    10,     //max
                    120L,     //2fenzhong
                    TimeUnit.SECONDS,
                    queue);

        for(int i = 0 ; i < 20; i++){
            executor.execute(new UseThreadPoolExecutor2());
        }
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("queue size:" + queue.size());        //
        Thread.sleep(2000);
    }

}

自定义拒绝策略演示

package com.bjsxt.height.concurrent018;

import java.net.HttpURLConnection;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

public class MyRejected implements RejectedExecutionHandler{

    public MyRejected(){
    }

    @Override
    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
        System.out.println("自定义处理..");
        System.out.println("当前被拒绝任务为：" + r.toString());

    }

}