Java线程与线程池深度解析

"Java中的线程与线程池.pptx" Java线程是程序执行的最小单元，它允许多个任务在同一时间内并发执行，从而更好地利用CPU资源，实现并行与并发处理。并发通常在有共享资源的场景中出现，这时可能会遇到性能瓶颈，我们通过TPS（每秒事务处理量）或QPS（每秒查询率）来衡量系统的处理能力。 线程在Java中有以下几个状态：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Block）和死亡（Dead）。阻塞状态包括等待阻塞（如wait/notify/notifyAll操作）、同步阻塞（使用同步锁）和其他阻塞（如sleep/join/IO操作）。Java提供了多种实现线程的方式，如直接继承Thread类，实现Runnable接口，或者使用Callable接口配合Future获取返回值，其中阻塞模式可以通过调用future.get()，而非阻塞模式可以使用future.isDone()。 线程池的引入旨在优化资源管理，减少内存开销，降低系统启动新线程的时间延迟，提高系统稳定性，防止因无限创建线程导致的OutOfMemoryError。Java中的线程池主要通过`java.util.concurrent.ExecutorService`接口以及其实现类`ThreadPoolExecutor`来管理。`ThreadPoolExecutor`的构造函数接受几个关键参数，如核心线程数（corePoolSize）、最大线程数（maximumPoolSize）、空闲线程存活时间（keepAliveTime）、时间单位（unit）、工作队列（workQueue）以及线程工厂（threadFactory）和拒绝策略（handler）。 Java标准库提供了几种预定义的线程池实现，如： - `Executors.newCachedThreadPool`：创建一个可缓存线程池，会根据需要创建新线程，空闲线程超过60秒会被回收。 - `Executors.newSingleThreadExecutor`：创建一个单线程线程池，所有任务都在同一线程中顺序执行，保证了任务执行的顺序性。 - `Executors.newFixedThreadPool`：创建固定大小的线程池，线程数量不变，适合处理固定规模的并发任务。 然而，直接使用`Executors`静态工厂方法创建线程池可能存在风险，比如`FixedThreadPool`和`SingleThreadExecutor`在任务提交速度超过处理速度时，可能导致线程池满载，进而拒绝新任务。因此，对于高并发场景，建议直接实例化`ThreadPoolExecutor`并自定义参数，以更精细地控制线程池的行为，避免资源浪费和潜在的系统风险。 线程池的使用和设计需要根据具体业务需求进行调整，合理设置参数以平衡系统资源利用率和响应速度。正确使用线程池能够提升系统效率，避免不必要的资源竞争和内存消耗，从而实现高效、稳定的多线程并发处理。