Java中常用的四種執行緒池
- 2019 年 10 月 28 日
- 筆記
在Java中使用執行緒池，可以用ThreadPoolExecutor的構造函數直接創建出執行緒池實例，如何使用參見之前的文章Java執行緒池構造參數詳解。不過，在Executors類中，為我們提供了常用執行緒池的創建方法。接下來我們就來了解常用的四種：
newFixedThreadPool
首先，看一下這種執行緒池的創建方法：
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) { return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); }從構造方法可以看出，它創建了一個固定大小的執行緒池，每次提交一個任務就創建一個執行緒，直到執行緒達到執行緒池的最大值nThreads。執行緒池的大小一旦達到最大值後，再有新的任務提交時則放入無界阻塞隊列中，等到有執行緒空閑時，再從隊列中取出任務繼續執行。
那麼，如何使用newFixedThreadPool呢？我們來舉個例子：
public class OneMoreStudy { public static void main(String[] args) { ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 5; i++) { final int index = i; fixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat( "HH:mm:ss"); System.out.println("運行時間: " + sdf.format(new Date()) + " " + index); Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } fixedThreadPool.shutdown(); } }上面的例子中創建了一個固定大小為3的執行緒池，然後在執行緒池提交了5個任務。在提交第4個任務時，因為執行緒池的大小已經達到了3並且前3個任務在運行中，所以第4個任務被放入了隊列，等待有空閑的執行緒時再被運行。運行結果如下（注意前3個任務和後2個任務的運行時間）：
運行時間: 08:09:02 1 運行時間: 08:09:02 2 運行時間: 08:09:02 0 運行時間: 08:09:04 4 運行時間: 08:09:04 3newCachedThreadPool
首先，看一下這種執行緒池的創建方法：
public static ExecutorService newCachedThreadPool() { return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>()); }從構造方法可以看出，它創建了一個可快取的執行緒池。當有新的任務提交時，有空閑執行緒則直接處理任務，沒有空閑執行緒則創建新的執行緒處理任務，隊列中不儲存任務。執行緒池不對執行緒池大小做限制，執行緒池大小完全依賴於作業系統（或者說JVM）能夠創建的最大執行緒大小。如果執行緒空閑時間超過了60秒就會被回收。
那麼，如何使用newCachedThreadPool呢？我們來舉個例子：
public class OneMoreStudy { public static void main(String[] args) { ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 5; i++) { final int index = i; cachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat( "HH:mm:ss"); System.out.println("運行時間: " + sdf.format(new Date()) + " " + index); Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } cachedThreadPool.shutdown(); } }因為這種執行緒有新的任務提交，就會創建新的執行緒（執行緒池中沒有空閑執行緒時），不需要等待，所以提交的5個任務的運行時間是一樣的，運行結果如下：
運行時間: 08:45:18 2 運行時間: 08:45:18 1 運行時間: 08:45:18 3 運行時間: 08:45:18 4 運行時間: 08:45:18 0newSingleThreadExecutor
首先，看一下這種執行緒池的創建方法：
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }從構造方法可以看出，它創建了一個單執行緒化的執行緒池，它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序執行。
那麼，如何使用newSingleThreadExecutor呢？我們來舉個例子：
public class OneMoreStudy { public static void main(String[] args) { ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 5; i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat( "HH:mm:ss"); System.out.println("運行時間: " + sdf.format(new Date()) + " " + index); Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } singleThreadExecutor.shutdown(); } }因為該執行緒池類似於單執行緒執行，所以先執行完前一個任務後，再順序執行下一個任務，
運行結果如下：
運行時間: 08:54:17 0 運行時間: 08:54:19 1 運行時間: 08:54:21 2 運行時間: 08:54:23 3 運行時間: 08:54:25 4有的同學可能會質疑：既然類似於單執行緒執行，那麼這種執行緒池還有存在的必要嗎？這裡的單執行緒執行指的是執行緒池內部，從執行緒池外的角度看，主執行緒在提交任務到執行緒池時並沒有阻塞，仍然是非同步的。
newScheduledThreadPool
這個方法創建了一個固定大小的執行緒池，支援定時及周期性任務執行。
首先看一下定時執行的例子：
public class OneMoreStudy { public static void main(String[] args) { final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss"); ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3); System.out.println("提交時間: " + sdf.format(new Date())); scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("運行時間: " + sdf.format(new Date())); } }, 3, TimeUnit.SECONDS); scheduledThreadPool.shutdown(); } }使用該執行緒池的schedule方法，延遲3秒鐘後執行任務，運行結果如下：
提交時間: 09:11:39 運行時間: 09:11:42再看一下周期執行的例子：
public class OneMoreStudy { public static void main(String[] args) { final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss"); ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3); System.out.println("提交時間: " + sdf.format(new Date())); scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("運行時間: " + sdf.format(new Date())); } }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); Thread.sleep(10000); scheduledThreadPool.shutdown(); } }使用該執行緒池的scheduleAtFixedRate方法，延遲1秒鐘後每隔3秒執行一次任務，運行結果如下：
提交時間: 09:23:20 運行時間: 09:23:21 運行時間: 09:23:24 運行時間: 09:23:27
