Java 线程池是一种用于管理和复用线程的资源池。它提供了创建、销毁和管理线程的统一机制,帮助开发者提升应用程序性能并简化并发编程。
优点
- 提高性能:线程池可以节省创建和销毁线程的开销,尤其是在需要频繁创建和销毁线程的应用程序中。
- 控制并发:通过设置线程池的大小,可以控制应用程序中同时执行的线程数量,防止过多的线程争用资源。
- 故障安全:当线程池中的线程发生异常时,线程池会自动处理并恢复,确保应用程序的无缝运行。
主要组件
- Executor:Executor 是线程池的主要接口,它提供了一组方法用于创建、提交和管理任务。
- ThreadPoolExecutor:ThreadPoolExecutor 是 Executor 接口的一个实现,它提供了对线程池大小、线程创建策略、任务队列等特性的控制。
- 任务队列:任务队列用于存储提交给线程池的未执行任务。任务队列可以是有界的(固定大小)或无界的(无限大小)。
- 线程工厂:线程工厂用于创建线程池中的线程,它提供了自定义线程创建策略和属性的选项。
工作原理
线程池类型
Java 提供了三种主要的线程池类型:
- 固定大小线程池:创建固定数量的线程,始终保持相同的线程数量。
- 缓存线程池:创建无限数量的线程,当线程空闲时会保留它们,否则会销毁它们。
- 单线程池:只使用一个线程来执行任务。
创建线程池
可以通过 Executors 类创建线程池:
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
corePoolSize, // 线程池核心大小
maximumPoolSize, // 线程池最大大小
keepAliveTime, // 空闲线程存活时间
TimeUnit.SECONDS, // 存活时间单位
new ArrayBlockingQueue(queueSize), // 任务队列
new DefaultThreadFactory() // 线程工厂
);
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任务提交
可以调用 Executor 的 submit()
或 execute()
方法提交任务:
executor.submit(() -> {
// 任务代码
});
登录后复制
任务管理
线程池提供了多种方法用于管理任务,例如:
- shutdown():关闭线程池,不再接受新任务。
- shutdownNow():立即停止线程池,中断所有正在执行的任务。
- awaitTermination():等待线程池终止。
最佳实践
- 选择正确的线程池类型:根据应用程序的特定要求选择最合适的线程池类型。
- 设置合理的线程池大小:线程池大小应根据应用程序的并发需求和系统资源而定。
- 使用任务队列:任务队列有助于防止应用程序因过度并发而导致死锁或内存泄漏。
- 监控线程池:使用 Java Management Extensions (JMX) 或其他工具监控线程池的运行状况。
- 处理异常:实现自定义异常处理程序以处理线程执行期间发生的异常。
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