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彻底搞懂Java多线程(三)

热度:4℃ 发布时间:2022-01-21 17:23:26
目录Java线程池线程池的优点线程池的6种创建方式创建单个线程池的作用是什么?线程池的第七种创建方式ThreadPoolExecutor的执行方式ThreadPoolExecutor的执行流程线程池的终止线程池的状态异步、同步1.Java 线程 同步与异步线程工厂总结

Java线程池

线程的缺点:

1.线程的创建它会开辟本地方法栈、JVM栈、程序计数器私有的内存,同时消耗的时候需要销毁以上三个区域,因此频繁的创建和销毁线程比较消耗系统的资源。

2.在任务量远远大于线程可以处理的任务量的时候,不能很好的拒绝任务。

所以就有了线程池:

使用池化的而技术来管理和使用线程。

线程池的优点

1.可以避免频繁的创建和销毁线程

2.可以更好的管理线程的个数和资源的个数。

3.线程池拥有更多的功能,比如线程池可以进行定时任务的执行。

4.线程池可以更友好的拒绝不能处理的任务。

线程池的6种创建方式

一共有7种创建方式

创建方式一:

创建固定个数的线程池:

package ThreadPoolDemo;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * user:ypc; * date:2021-06-13; * time: 10:24; */public class ThreadPoolDemo1 { public static void main(String[] args) { //创建一个固定个数的线程池 ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10); //执行任务 for (int i = 0; i < 10; i++) { executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("线程名" + Thread.currentThread().getName()); } }); } }}

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那么如果执行次数大于10次呢?

线程池不会创建新的线程,它会复用之前的线程。

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那么如果只执行两个任务呢?它创建了是10个线程还是两个线程呢?

我们可以使用Jconsole来看一看:

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结果是只有2个线程被创建。

创建方式二:

创建带有缓存的线程池:

适用于短期有大量的任务的时候使用

public class ThreadPoolDemo2 { public static void main(String[] args) { //创建带缓存的线程池 ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 100; i++) { executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } }); } }}

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方式三:

创建执行定时任务的线程池

package ThreadPoolDemo;import java.util.Date;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * user:ypc; * date:2021-06-13; * time: 11:32; */public class ThreadPoolDemo3 { public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(2); System.out.println("执行定时任务前的时间:" + new Date()); scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("执行任务的时间:" + new Date()); } },1,2, TimeUnit.SECONDS); }}

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执行任务的四个参数的意义:

参数1:延迟执行的任务

参数2:延迟一段时间后执行

参数3:定时任务执行的频率

参数4:配合前两个参数使用,是2、3参数的时间单位

还有两种执行的方法:

只会执行一次的方法:

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第三种的执行方式:

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那么这种的执行方式和第一种的执行方式有什么区别呢?

当在两种执行的方式中分别加上sleep()之后:

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方式一:

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方式三:

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结论很明显了:

第一种方式是以上一个任务的开始时间+定时的时间作为当前任务的开始时间

第三种方式是以上一个任务的结束时间来作为当前任务的开始时间。

创建方式四:

package ThreadPoolDemo;import java.util.Date;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * user:ypc; * date:2021-06-13; * time: 12:38; */public class ThreadPoolDemo4 { public static void main(String[] args) { //创建单个执行任务的线程池 ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(); System.out.println("执行任务之前" + new Date()); scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("我是SingleThreadSchedule"+ new Date()); } },3,1, TimeUnit.SECONDS); }}

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创建方式五:

创建单个线程的线程池

package ThreadPoolDemo;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * user:ypc; * date:2021-06-13; * time: 12:55; */public class ThreadPoolDemo5 { public static void main(String[] args) { //创建单个线程的线程池 ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 20; i++) { executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("线程名 " + Thread.currentThread().getName()); } }); } }}

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创建单个线程池的作用是什么?

1.可以避免频繁创建和销毁线程所带来的性能的开销

2.它有任务队列,可以存储多余的任务

3.可以更好的管理任务

4.当有大量的任务不能处理的时候,可以友好的执行拒绝策略

创建方式六:

创建异步线程池根据当前CPU来创建对应个数的线程池

package ThreadPoolDemo;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * user:ypc; * date:2021-06-13; * time: 13:12; */public class ThreadPoolDemo6 { public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService = Executors.newWorkStealingPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("线程名" + Thread.currentThread().getName()); } }); } }}

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运行结果为什么什么都没有呢?

看下面的异步与同步的区别就知道了。

加上这个

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就可以输出结果了

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线程池的第七种创建方式

前六种的创建方式有什么问题呢?

1.线程的数量不可控(比如带缓存的线程池)

2.工作任务量不可控(默认的任务队列的大小时Integer.MAX_VALUE),任务比较大肯会导致内存的溢出。

所以就可以使用下面的创建线程池的方式了:

package ThreadPoolDemo;import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;import java.util.concurrent.ThreadFactory;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * user:ypc; * date:2021-06-13; * time: 15:05; */public class ThreadPoolDemo7 { private static int threadId = 0; public static void main(String[] args) { ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() { @Override public Thread newThread(Runnable r) { Thread thread = new Thread(r); thread.setName("我是threadPool-" + ++threadId); return thread; } }; ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 3, 100, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(12), threadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); for (int i = 0; i < 15; i++) { threadPoolExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } }); } }}

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参数说明:

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参数一:核心线程数|线程池正常情况下的线程 数量 参数二:最大线程数|当有大量的任务的时候可以创建的最多的线程数 参数三:最大线程的存活时间 参数四:配合参数三一起使用的表示参数三的时间单位 参数五:任务队列 参数六:线程工厂 参数七:决绝策略

注意事项:最大的线程数要大于等于核心的线程数

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五种拒绝策略

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为什么拒绝策略可以舍弃最新的任务或者最旧的任务呢?

因为LinkedBlockingDeque时FIFO的。

第五种:自定义的拒绝策略

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ThreadPoolExecutor的执行方式

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package ThreadPoolDemo;import java.util.concurrent.*;/** * user:ypc; * date:2021-06-13; * time: 16:58; */public class ThreadPoolDemo9 { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 4, 100, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(10), new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()); //线程池的执行方式一 threadPoolExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("使用了execute()执行了线程池"); } }); //线程池的执行方式二 Future<String> futureTask = threadPoolExecutor.submit(new Callable<String>() { @Override public String call() throws Exception { return "使用submit(new Callable<>())执行了线程池"; } }); System.out.println(futureTask.get()); }}

无返回值的执行方式

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有返回值的执行方式

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ThreadPoolExecutor的执行流程

当任务量小于核心线程数的时候,ThreadPoolExecutor会创建线程来执行任务

当任务量大于核心的线程数的时候,并且没有空闲的线程时候,且当线程池的线程数小于最大线程数的时候,此时会将任务存

放到任务队列中

如果任务队列也被存满了,且最大线程数大于线程池的线程数的时候,会创建新的线程来执行任务。

如果线程池的线程数等于最大的线程数,并且任务队列也已经满了,就会执行拒绝策略。👇

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线程池的终止

shutdown()

线程池的任务会执行完

shutdownNow()

立即终止线程池,线程池的任务不会执行完

线程池的状态

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异步、同步1.Java 线程 同步与异步

多线程并发时,多个线程同时请求同一个资源,必然导致此资源的数据不安全,A线程修改了B线程的处理的数据,而B线程又修改了A线程处理的数理。显然这是由于全局资源造成的,有时为了解决此问题,优先考虑使用局部变量,退而求其次使用同步代码块,出于这样的安全考虑就必须牺牲系统处理性能,加在多线程并发时资源挣夺最激烈的地方,这就实现了线程的同步机制

同步

A线程要请求某个资源,但是此资源正在被B线程使用中,因为同步机制存在,A线程请求不到,怎么办,A线程只能等待下去

异步

A线程要请求某个资源,但是此资源正在被B线程使用中,因为没有同步机制存在,A线程仍然请求的到,A线程无需等待同步的方式:

1.发送请求

2.等待执行完成

3.有结果的返回

异步的方式

1.发请求

2.执行完成

3.另一个线程异步处理

4.处理完成之后返回回调结果

显然,同步最最安全,最保险的。而异步不安全,容易导致死锁,这样一个线程死掉就会导致整个进程崩溃,使用异步的机制,性能会有所提升

线程工厂

设想这样一种场景,我们需要一个线程池,并且对于线程池中的线程对象,赋予统一的线程优先级、统一的名称、甚至进行统一的业务处理或和业务方面的初始化工作,这时工厂方法就是最好用的方法了

package ThreadPoolDemo;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ThreadFactory;/** * user:ypc; * date:2021-06-13; * time: 11:12; */public class ThreadFactoryDemo { public static void main(String[] args) { MyThreadFactory myThreadFactory = new MyThreadFactory(); ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10,myThreadFactory); for (int i = 0; i < 10; i++) { executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("使用线程工厂设置的线程名:"+ Thread.currentThread().getName() + " 使用线程工厂设置的线程的优先级" + Thread.currentThread().getPriority()); } }); } } private static int count = 0; static class MyThreadFactory implements ThreadFactory{ @Override public Thread newThread(Runnable r) { Thread thread = new Thread(r); thread.setPriority(8); thread.setName("thread--" + count++); return thread; } }}

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总结

本篇文章就到这里了,希望可以对你有所帮助,也希望您能够多多关注软科小院的更多内容!

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