java中线程池的用法

### Java 中线程池的使用方法及示例代码 Java 中的线程池主要用于管理和重用线程资源，从而提高应用程序的性能和响应速度。以下是关于线程池的具体实现方式及相关示例代码。 #### 一、线程池的核心概念 线程池的主要目的是减少每次创建新线程所带来的开销，并允许更高效地管理并发任务。核心组件包括 `Executor` 接口及其子接口 `ExecutorService`，以及具体的实现类如 `ThreadPoolExecutor` 和一些便捷工厂方法（如 `Executors.newFixedThreadPool()` 等）[^1]。 --- #### 二、常用的线程池类型及其实现 ##### 2.1 FixedThreadPool 此线程池具有固定的线程数量，超出的任务会被放入队列中等待执行。 ```java // 创建一个固定大小为3的线程池 ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 5; i++) { final int taskNumber = i; fixedThreadPool.execute(() -> { System.out.println("Task " + taskNumber + " is running on thread " + Thread.currentThread().getName()); }); } fixedThreadPool.shutdown(); // 关闭线程池 ``` 这种方式适用于需要严格控制并发线程数的情况[^2]。 --- ##### 2.2 CachedThreadPool 此类线程池会根据需要动态创建新的线程，但在空闲时会回收未使用的线程。 ```java ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int taskIndex = i; cachedThreadPool.submit(() -> { try { Thread.sleep(100); // 模拟耗时操作 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } System.out.println("Executing Task " + taskIndex); }); } cachedThreadPool.shutdown(); ``` 适合短生命周期的小型任务场景。 --- ##### 2.3 SingleThreadExecutor 仅有一个工作线程，按顺序依次执行提交的任务。 ```java ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); singleThreadExecutor.submit(() -> System.out.println("First Task")); singleThreadExecutor.submit(() -> System.out.println("Second Task")); singleThreadExecutor.shutdown(); ``` 常用于串行化任务处理。 --- ##### 2.4 ScheduledThreadPool 能够安排命令在未来某个时刻执行，也可以周期性地重复执行某项任务。 ```java ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2); scheduledThreadPool.schedule(() -> System.out.println("Delayed Task"), 2, TimeUnit.SECONDS); scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(() -> { System.out.println("Periodic Task at " + LocalDateTime.now()); }, 0, 1, TimeUnit.SECONDS); scheduledThreadPool.shutdown(); ``` 对于定时任务非常有用。 --- ##### 2.5 WorkStealingPool （JDK 1.8 新增） 利用 ForkJoinPool 技术实现的工作窃取算法，旨在最大化 CPU 利用率。 ```java ExecutorService workStealingPool = Executors.newWorkStealingPool(); IntStream.rangeClosed(1, 5).forEach(i -> { workStealingPool.submit(() -> { System.out.println("Task-" + i + " executed by " + Thread.currentThread().getName()); }); }); workStealingPool.shutdown(); ``` 推荐在高吞吐量计算密集型环境中采用。 --- #### 三、手动创建线程池 (`ThreadPoolExecutor`) 如果默认提供的几种线程池无法完全满足业务需求，则可通过 `ThreadPoolExecutor` 自定义更多细节参数。 ```java ThreadPoolExecutor customThreadPool = new ThreadPoolExecutor( 2, // 核心线程数 corePoolSize 4, // 最大线程数 maximumPoolSize 60L, // 空闲线程存活时间 keepAliveTime TimeUnit.SECONDS, // 时间单位 unit new LinkedBlockingQueue<>(100)); // 任务队列 queue customThreadPool.execute(() -> System.out.println("Custom Pool Example")); customThreadPool.shutdown(); ``` 通过调整这些参数可以灵活应对各种复杂情况。 --- ### 总结 以上分别介绍了五种典型的线程池类型及其适用范围，并提供了相应的代码片段帮助理解其基本用法。合理选用合适的线程池有助于优化系统的整体表现。