Java并发之串行线程池实例解析

什么是串行线程池？

串行线程池指的是只会使用一个线程进行处理的线程池。通过将所有需要执行的任务提交到该线程池，可以确保只使用一个线程执行处理，从而保证了任务的顺序性。

为什么需要串行线程池？

在某些业务场景下，任务之间的顺序很重要，比如文件上传、邮件发送等。如果使用普通线程池，由于任务都是并行执行的，就无法保证任务的顺序性，因此需要使用串行线程池来保证任务的执行顺序。

如何使用串行线程池？

Java提供了一种名为SingleThreadExecutor的线程池，它可以保证所有提交的任务都在同一个线程中顺序执行。可以通过以下步骤来使用：

1. 创建一个SingleThreadExecutor实例

java
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

1. 提交需要执行的任务到线程池中

java
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 执行任务
}
});

1. 关闭线程池

在不需要使用线程池时，需要将其关闭，否则可能会导致程序一直运行。

java
executor.shutdown();

示例1：使用串行线程池进行任务顺序执行

下面是一个简单的示例，演示如何使用串行线程池进行任务顺序执行：

public class SerialExecutorTest {

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int task = i;
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("Executing task " + task);
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
        executor.shutdown();
    }

}

上述示例中创建了一个包含10个任务的线程池，每个任务执行时会输出执行的任务编号，并且执行时间为500毫秒。由于使用的是串行线程池，所有任务会按照顺序执行，不会产生重叠。

示例2：比较普通线程池和串行线程池的执行效率

下面是另一个示例，演示普通线程池和串行线程池在执行任务时的效率区别：

public class ThreadPoolExecutorTest {

    public static void main(String[] args) {
        final int nTasks = 100000;
        final ExecutorService normalExecutor = Executors.newFixedThreadPool(10);
        final ExecutorService serialExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < nTasks; i++) {
            normalExecutor.execute(new Task(i));
        }
        normalExecutor.shutdown();
        while (!normalExecutor.isTerminated()) {
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Normal executor time: " + (endTime - startTime) + "ms");

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < nTasks; i++) {
            serialExecutor.execute(new Task(i));
        }
        serialExecutor.shutdown();
        while (!serialExecutor.isTerminated()) {
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Serial executor time: " + (endTime - startTime) + "ms");
    }

    private static class Task implements Runnable {
        private int task;

        public Task(int task) {
            this.task = task;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

上述示例中创建了一个包含10万个任务的线程池，使用普通线程池和串行线程池分别进行了任务执行，并统计了执行时间。可以看出，使用串行线程池执行任务所需的时间更长，而使用普通线程池执行任务的时间更短。因此，在不需要保证任务顺序的情况下，使用普通线程池可以提高任务执行效率。