四种封装 ThreadPoolExecutor 的线程池的使用以及直接使用 ThreadPoolExecutor ,优缺点分析

池化思想:线程池、字符串常量池、数据库连接池
提高资源的利用率
下面是手动创建线程和执行任务过程,可见挺麻烦的,而且线程利用率不高。

  1. 手动创建线程对象
  2. 执行任务
  3. 执行完毕,释放线程对象

线程池的优点:

  • 提高线程的利用率
  • 提高程序的响应速度
  • 便于统一管理线程对象
  • 可以控制最大并发数
package chapter09;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;public class Java05_Thread_Pool {public static void main(String[] args) {// TODO 线程 - 线程池// 所谓线程池,其实就是线程对象的容器// 可以根据需要,在启动时,创建一个或多个线程对象// 快速创建线程池的4种比较常见的方法// 它们都是对 ThreadPoolExecutor 的封装,那必然无法满足更复杂,更需要自定义功能的需求场景// 1. 创建固定数量的线程对象//    ExecutorService是线程服务对象ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);// 2. 根据需求动态创建线程, 创建的线程可以重复使用,只是当目前线程不够了他会动态增加线程executorService = Executors.newCachedThreadPool();// 3. 单一线程executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();// 4. 定时调度线程, 线程有3个,但是线程在什么时候执行我们可以去定义他executorService = Executors.newScheduledThreadPool(3);// 使用submit提交任务for (int i = 0; i < 5; i++) {executorService.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("submit方式 " + Thread.currentThread().getName());}});}// 使用execute提交任务for (int i = 0; i < 5; i++) {executorService.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("execute方式 " + Thread.currentThread().getName());}});}executorService.shutdown(); // 关闭线程池// 如果你需要更多的控制和自定义选项,使用 ThreadPoolExecutor 可以满足更复杂的需求// 使用银行柜台服务的场景来解释 ThreadPoolExecutor 的每个参数ExecutorService executorService1 = new ThreadPoolExecutor(3,  // corePoolSize-核心线程数,即银行的初始柜台数,// 具体来说:银行一开始有 3 个柜台,每个柜台有一个员工(线程)在处理客户(任务)。这些柜台是常驻的,即使没有客户时也不会关闭5,  // maximumPoolSize-最大线程数,即银行在高峰期能开设的最大柜台数量// 在客户数量增加的时候,银行可以最多开设 5 个柜台来处理客户。超过这个数量的客户需要排队等候1L, // keepAliveTime-非核心线程的存活时间// 如果一个临时增加的柜台(超过核心柜台数的部分)空闲了 1 秒钟,那么这个柜台就会关闭(线程会被回收)。// 这就像银行在高峰期增加了柜台,但在高峰期过后,临时柜台会在短时间内关闭,以节省资源TimeUnit.SECONDS, // keepAliveTime's unit-存活时间的单位// 这里的单位是秒,表示非核心线程在空闲 1 秒后会被关闭,跟上面的 keepAliveTime 配合使用new ArrayBlockingQueue<>(3), // workQueue-等待队列,用于存放等待处理的任务// 假如银行有一个容量为 3 的等候区(队列),当所有柜台都在忙碌时,新的客户会在这个等候区等待。// 如果等候区也满了,那么将会触发下面handler的策略(下面是 拒绝策略)Executors.defaultThreadFactory(), // threadFactory-线程工厂,用于创建新线程// 这是一个工厂模式,负责为银行创建新的柜台(线程)。// Executors.defaultThreadFactory() 是默认的实现,它会创建一个新的线程来处理任务。new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // handler-当线程池和等待队列都满了时如何处理新任务的策略// 如果所有的柜台(线程)和等候区(队列)都满了,再来新的客户时会执行拒绝策略。// AbortPolicy 会抛出 RejectedExecutionException,就像银行告诉新来的客户“我们现在无法处理您的请求,请稍后再试”。);/*ExecutorService类对象可以使用两种方法向线程池提交任务:submit 和 execute。execute 方法用于提交不需要返回结果的任务。它是 Executor 接口中的方法返回类型: void。execute 方法不返回任何结果。异常处理: 如果任务在执行过程中抛出未经检查的异常,该异常将直接传播到调用者所在的线程。适用场景: 适用于不需要返回结果的任务,比如简单的异步执行任务。submit 方法用于提交有返回结果的任务。它是 ExecutorService 接口中的方法。返回类型: Future<V>。submit 方法返回一个 Future 对象,可以通过该对象获取任务的执行结果或取消任务。异常处理: 如果任务在执行过程中抛出未经检查的异常,该异常将被捕获,并存储在返回的 Future 对象中。调用 Future.get() 方法时,会抛出 ExecutionException。适用场景: 适用于需要返回结果的任务,比如计算任务,或者你需要检查任务是否成功完成。通过这两种方法,你可以根据任务的具体需求来选择合适的提交方式。如果任务需要返回结果或需要检查执行状态,使用 submit;如果任务只是执行,不需要返回结果,使用 execute。*/List<Future<Integer>> futureList = new ArrayList<>();// 使用submit提交任务,并且改变需要执行的Runnable任务来看看线程池有什么变化情况// 任务数i在6个以内,executorService1指向的线程池只开3个线程// 7个任务开四个线程, 8个任务开五个线程// 9个任务直接 Exception in thread "main" java.util.concurrent.RejectedExecutionException// 解释:// 3个任务:直接全部给到三个核心线程处理// 4~6个任务:三个核心线程处理其中3个任务,剩下的任务进入等待队列// 7个任务:三个核心线程处理其中3个任务,等待队列存放3个任务,那还剩下1个任务就交给非核心线程处理(增设了一个额外的线程)// 8个任务:三个核心线程处理其中3个任务,等待队列存放3个任务,那还剩下2个任务就交给两个非核心线程处理(增设了两个额外的线程)// 9个任务:三个核心线程处理其中3个任务,等待队列存放3个任务,那还剩下3个任务,但是最大线程数是5个,// 也就是说再多只能在三个核心线程的基础上再增设两个额外的线程,但是也不够处理剩下的3个任务// 或者说 最大线程数大小 5 + 等待队列大小 3 = 8 < 任务所需的线程数 9for (int i = 1; i <= 3; i++) {int taskId = i;Future<Integer> future = executorService1.submit(new Callable() {@Overridepublic Integer call() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在处理业务" + taskId);return taskId;}});futureList.add(future);}Iterator<Future<Integer>> it = futureList.iterator();while (it.hasNext()) {Future<Integer> future = it.next();try {Integer result = future.get();System.out.println("Result: " + result);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (ExecutionException e) {throw new RuntimeException(e);}}// 使用execute方式提交任务for (int i = 1; i <= 9; i++) {int taskId = i;executorService1.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在处理业务" + taskId);}});}}
}

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