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Java多线程—线程池

news 来源：原创 2025/6/13 10:51:28

一、引入

采用非线程池方式来开启新线程，例如：继承Thread类，实现Runnable接口，实现Callable接口，这三种方式都是有一个任务，就创建一个线程来执行，任务执行完之后，就销毁该线程，下一次还有任务，就再创建一个线程来执行；时常创建、销毁线程带来的资源浪费十分不合理。

举一个简单的例子：比如我们在使用一次性筷子，一双筷子用完就扔了，下一次再要用筷子的时候就再买一双一次性筷子，这就好比原来的非线程池方式来创建线程，“一次性”这个词很适合形容这种方式。如果我们不使用一次性筷子，我们家里的多次使用的筷子，都放在筷笼里，每次吃饭时就从里面拿出来用，吃完饭，把筷子洗一洗就放进筷笼里，长期使用。

线程池就类似这个筷笼，程序员创建一个线程池(ThreadPool)，每当提交任务的时候，线程池就会创建一个线程来执行任务，当任务执行完之后，该线程又会回到线程池里，等待下一次分配。

二、线程池主要核心原理

1-线程池工作结构图

核心流程：

程序员创建一个线程池，这个线程池是空的
提交一个任务，线程池就创建一个线程来执行该任务，任务执行完之后，线程放回线程池中，等待下一次复用
如果线程池里的线程都在使用中，有新的任务提交，那么就要在任务队列里等待空闲线程

三、快速上手

我们使用Excutors工具类来调用线程池创建方法，然后创建线程。我们一般常用的线程池有以下两种：

无上限线程池：newCacheThreadPool
有上限线程池：newFixedThreadPool

1、newCacheThreadPool

public class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()
+"正在执行"+"--"+i);}}
}

public class Test {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//创建一个没有上限的线程池(最大线程数量是int类型的上限)ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();//提交任务executorService.submit(new MyRunnable());executorService.submit(new MyRunnable());executorService.submit(new MyRunnable());}
}

创建一个无上限的线程池，并提交了三个任务，每个任务循环打印一百次内容，我们可以看到下面的输出：

因为我们同时提交了三个任务，可以看出来有三个线程在执行任务

我们接下来稍微改一下代码，看看线程池里的线程能不能复用，我们让main线程在每次任务提交之后睡眠1秒，确保每次任务都能在下一次任务提交前执行完

public class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");}
}

public class Test {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//创建一个没有上限的线程池(最大线程数量是int类型的上限)ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();//提交任务executorService.submit(new MyRunnable());Thread.sleep(1000);executorService.submit(new MyRunnable());Thread.sleep(1000);executorService.submit(new MyRunnable());}
}

我们可以看到，线程池里一直是同一个线程在执行任务，达到了线程复用的目的

2、newFixedThreadPool

public class Test {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//创建一个自定义上限的线程池，设置最大线程数量为3ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);//提交任务pool.submit(new MyRunnable());pool.submit(new MyRunnable());pool.submit(new MyRunnable());pool.submit(new MyRunnable());}
}

创建一个自定义线程数量上限的线程池，并设置最大线程数量不超过3，然后我们提交了四个任务，输出结果中只有三个线程在工作

四、自定义线程池

我们在上面的快速上手中采用Executors工具类来创建的线程池，我们也能创建自定义的线程池，创建ThreadPoolExecutor类并通过构造方法的参数来初始化这个线程池，下面来介绍下这个方法的各种参数。

为了方便理解各个参数的意义，这里我们举个例子来介绍：假设有个餐厅，餐厅里有三个正式员工和三个临时员工，正式员工永远都不会被开除，临时员工如果餐厅一直没有顾客，那就会被开除。这个餐厅每个员工只能服务一位顾客，只有当前服务的顾客离开之后，才能服务另一位顾客，当这六名员工都在服务顾客的时候，此时如果再有新来的顾客，那么就应该在店门口排队，当排队人数到达一定的数量时，这个餐厅为了能确保每个人都能吃上饭，所以它就规定队伍人数达到上限的时候就不再接受新来的顾客了。

参数一：核心线程数量 int corePoolSize

核心线程意思是在这个线程池中永远不会被销毁的线程，好比上面例子里的正式员工，初创线程池的时候是没有线程的，当有任务陆续来临的时候，线程池开始创建核心线程，但是核心线程数目具有上限。

参数二：线程池中最大线程数量 int maximumPoolSize

最大线程数量 = 核心线程数量 + 临时线程数量

参数三：空闲时间(值) long keepAliveTime

参数四：空闲时间(单位) TimeUnit unit

空闲时间指的是临时线程在多长时间内没有被使用，就会被销毁

参数五：阻塞队列 BlockingQueue<Runnable> workQueue

阻塞队列意思是当核心线程都在执行任务时，新提交的任务就要进入阻塞队列，我们可以在创建阻塞队列的时候定义队列的长度

参数六：线程工厂 ThreadFactory threadFactory

线程工厂用来表示线程池通过什么方式创建线程

参数七：拒绝策略 RejectedExecutionHandler handler

当线程池里的线程都在执行任务，并且阻塞队列中的任务数量已达上限，那么就会执行拒绝策略，来处理新提交的任务

任务拒绝策略有以下几种方式：

1.ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常(默认策略)

2.ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 丢弃任务但是不抛出异常(不推荐)

3.ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 抛弃队伍中等待时间最久的任务，把当前任务加入

4.ThreadPoolExector.CallerRunsPolicy 调用任务的run方法，绕过线程池执行

五、自定义线程池工作流程

延续上面的例子，假如我定义了核心线程有3个，临时线程有3个，阻塞队列长度为3，这个时候来了10个任务，线程池处理的方式如下：

任务一、二、三都会被核心线程执行，然后任务四、五、六进入阻塞队列，任务七、八、九会被临时线程执行，任务十触发任务拒绝策略

2-线程池工作流程图

ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,      //核心线程数量      6,      //最大线程数量                 60,     //空闲时间(值)                 TimeUnit.SECONDS,      //空闲时间(单位)new ArrayBlockingQueue<>(3),       //等待队列，队列长度为3Executors.defaultThreadFactory(),           //线程工厂new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()        //拒绝策略 );