目錄

前言：

線程池：

線程池的工作流程：

代碼實現(xiàn)線程池：

任務(wù)拒絕策略：?

線程池多大才算合適？

總結(jié)：

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前言：

????????在Java編程中，線程池是一個強大的工具，它能夠管理和復用線程，提供高效的并發(fā)處理能力。通過線程池，我們可以有效地控制并發(fā)線程的數(shù)量，并降低線程創(chuàng)建和銷毀的開銷。本文將引導你深入了解Java中的線程池，探索其原理、用法和優(yōu)勢，為你提供一個更高效的編程方式。

?

?線程池的作用就是管理線程數(shù)量，減少線程頻繁的創(chuàng)建和銷毀

線程池：

????????線程池是一種用于管理和復用線程的技術(shù)，它可以有效地處理并發(fā)任務(wù)并提高程序的性能和響應(yīng)能力。線程池維護著一個線程隊列，其中包含了一定數(shù)量的線程。當有新的任務(wù)到達時，線程池會從隊列中選擇一個空閑的線程來執(zhí)行任務(wù)，而不是為每個任務(wù)都創(chuàng)建新的線程。?

線程池的工作流程：

1. 創(chuàng)建線程池，包括初始化線程隊列和創(chuàng)建指定數(shù)量的線程。

2. 將任務(wù)提交給線程池?？梢酝ㄟ^將任務(wù)對象提交給線程池的方式來添加新的任務(wù)。

3. 線程池從任務(wù)隊列中選擇一個空閑的線程來執(zhí)行任務(wù)。

4. 執(zhí)行任務(wù)。線程池中的線程會執(zhí)行任務(wù)對象中定義的操作。

5. 任務(wù)執(zhí)行完成后，線程返回線程池并等待下一個任務(wù)。

6. 線程池繼續(xù)從任務(wù)隊列中選擇新的任務(wù)并分配給空閑線程，循環(huán)執(zhí)行以上步驟。

代碼實現(xiàn)線程池：

1.創(chuàng)建線程池的工具類? ?ExecutorService：

• public static ExecutorService newCachedThreadPool()? ? 創(chuàng)建一個沒有上限的線程池
• public static ExecutorService newCachedThreadPool(int int nthread)? ? 創(chuàng)建一個有上限的線程池

其實第一個創(chuàng)建線程池不是真正沒有上限，他的上限是int的最大范圍，只不過因為實在是太大了，因此我們說沒有上限。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolExample {public static void main(String[] args) {// 創(chuàng)建一個固定大小為5的線程池ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 提交任務(wù)給線程池for (int i = 0; i < 10; i++) {final int taskId = i;threadPool.execute(new Runnable() {public void run() {try {System.out.println("開始執(zhí)行任務(wù)：" + taskId);Thread.sleep(2000); // 模擬任務(wù)執(zhí)行時間System.out.println("任務(wù)執(zhí)行完成：" + taskId);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}// 關(guān)閉線程池threadPool.shutdown();}
}

?小技巧：

通過打斷點的方式，我們可以實時看到當前線程池中的線程數(shù)量：

2.自定義創(chuàng)建線程池對象? ThreadPoolExecutor：

在Java中，我們可以使用ThreadPoolExecutor來自定義創(chuàng)建線程池對象。ThreadPoolExecutor是ExecutorService接口的一個實現(xiàn)類，它允許我們靈活地配置線程池的核心線程數(shù)、最大線程數(shù)、線程存活時間等參數(shù)。
首先，我們需要導入java.util.concurrent包。然后，可以通過以下代碼創(chuàng)建一個自定義的線程池對象：

public class test03 {public static void main(String[] args) {ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3,//核心線程數(shù)量6,//最大線程數(shù)60,//空閑線程最大存活時間TimeUnit.SECONDS,//時間單位new ArrayBlockingQueue<>(3),//指定任務(wù)隊列最大長度Executors.defaultThreadFactory(),//創(chuàng)建線程工廠new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()//任務(wù)的拒絕策略);}
}

在上述代碼中，我們傳入了核心線程數(shù)、最大線程數(shù)、非核心線程空閑超時時間以及任務(wù)隊列等參數(shù)來創(chuàng)建線程池對象。你還可以根據(jù)需要，調(diào)整這些參數(shù)以滿足你的實際需求。

1. 核心線程數(shù)（corePoolSize）：核心線程數(shù)是線程池中一直存活的線程數(shù)量。當提交一個任務(wù)時，如果當前核心線程數(shù)還未達到設(shè)定的值，線程池會創(chuàng)建新的核心線程來處理任務(wù)。即使核心線程處于空閑狀態(tài)，它們也不會被回收。

2. 最大線程數(shù)（maxPoolSize）：最大線程數(shù)是線程池中能容納的最大線程數(shù)量。當提交的任務(wù)超過了核心線程數(shù)并且任務(wù)隊列已滿時，線程池會創(chuàng)建新的線程來執(zhí)行任務(wù)，直到達到最大線程數(shù)。超過最大線程數(shù)的任務(wù)將會被拒絕執(zhí)行。

3. 非核心線程空閑超時時間（keepAliveTime）：當線程池中的線程數(shù)量超過核心線程數(shù)，并且這些線程處于空閑狀態(tài)時，非核心線程會被回收。空閑超時時間設(shè)定了非核心線程的最長存活時間，超過這個時間，空閑的非核心線程將被回收。

任務(wù)拒絕策略：?

在Java中，任務(wù)拒絕策略用于處理線程池無法接受更多任務(wù)時的行為。當線程池已滿并且工作隊列已滿或達到最大容量時，新提交的任務(wù)可能會被拒絕執(zhí)行。Java提供了四種默認的任務(wù)拒絕策略：

1. AbortPolicy（中止策略）：這是默認的任務(wù)拒絕策略。當線程池無法接受新任務(wù)時，新提交的任務(wù)會立即拋出RejectedExecutionException異常。

2. CallerRunsPolicy（調(diào)用者運行策略）：如果線程池無法接受新任務(wù)，則由提交任務(wù)的線程來執(zhí)行該任務(wù)。這意味著任務(wù)的執(zhí)行將回退到調(diào)用線程中執(zhí)行，從而降低了整體的并發(fā)度。

3. DiscardPolicy（丟棄策略）：當線程池無法接受新任務(wù)時，新提交的任務(wù)將被靜默丟棄，不會拋出任何異常。這意味著被丟棄的任務(wù)將不會被執(zhí)行。

4. DiscardOldestPolicy（丟棄最舊策略）：當線程池無法接受新任務(wù)時，線程池會丟棄工作隊列中最舊的任務(wù)（即最先提交的任務(wù)），然后嘗試再次提交新任務(wù)。

除了這四種默認的拒絕策略外，還可以通過實現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口來自定義任務(wù)拒絕策略。通過實現(xiàn)該接口，可以定義自己的拒絕策略邏輯，例如將被拒絕的任務(wù)記錄下來或?qū)⑵浞湃肫渌犃兄械?。然?#xff0c;可以將自定義的拒絕策略傳遞給線程

在自定義線程池中，我們需要掌握好自定義過程中的七個參數(shù)的意義。

線程池多大才算合適？

線程池大小的計算是有計算公式的，在介紹計算公式之前，我們要先講解一下什么是最大并行數(shù)

最大并行數(shù)指的是在給定的系統(tǒng)環(huán)境下同時執(zhí)行的最大線程或任務(wù)數(shù)。

線程池大小計算公式：?

1.CPU密集型運算：
????????在CPU密集型運算中，任務(wù)主要是由CPU執(zhí)行，涉及較少的I/O操作。在這種情況下，線程池的大小可以通過以下公式計算：

最大并行數(shù)+1

2.I/O密集型運算：

????????在I/O密集型運算中，任務(wù)涉及大量的I/O操作，例如讀取文件、網(wǎng)絡(luò)通信等。在這種情況下，由于任務(wù)執(zhí)行時間中有很多時間被阻塞在I/O等待上，可以通過以下公式計算線程池的大小：

Nthreads = Ncpu * Ucpu * (1 + (W/C))

• Nthreads?是線程池中的線程數(shù)。
• Ncpu?是計算機中的CPU核心數(shù)。
• Ucpu?是期望的CPU利用率（0 <= Ucpu <= 1）。它表示期望的CPU工作時間與總時間的比例。
• W/C?通常設(shè)置為較大的值，以便在I/O等待期間可以讓CPU執(zhí)行其他任務(wù)。

在I/O密集型任務(wù)中，通過增加線程池的大小可以更好地利用I/O等待的時間，提高整體的并發(fā)性能。然而，過量的線程數(shù)也會增加上下文切換的開銷，因此需要根據(jù)實

總結(jié)：

? ? ? ? 今天我們學習了線程池的使用，學習了調(diào)用庫類實現(xiàn)線程池以及自定義線程池。而多線程的內(nèi)容其實并沒有介紹完畢，我們將會在后面詳細的介紹線程中比較重要的樂觀鎖以及悲觀鎖，還有大名鼎鼎的CAS算法。

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