Java线程池的几种实现方法和区别介绍

前言

多线程是计算机领域中的重要概念，能够有效的提高程序的运行效率。但是，高并发下多线程不规则创建和销毁会消耗系统大量的CPU和内存资源。因此，使用线程池技术能够有效的降低线程创建和销毁的开销，并且控制并发线程数，从而更好的管理服务器资源。

本文将详细介绍Java线程池的几种实现方法和区别，并且提供示例说明。

Java线程池的实现方法

Java线程池的实现主要包括以下几种方法：

1. newCachedThreadPool()

对于newCachedThreadPool()而言，这种线程池的实现没有固定大小，而是根据所需任务实时创建线程。当一个线程完成任务后，它会被回收到线程池中，以便下一个任务使用。当线程池没有空闲线程时，将创建一个新的线程以执行新的任务。

ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();

2. newFixedThreadPool(int nThreads)

newFixedThreadPool()方法创建的线程池有固定数目的线程，即当线程池中的所有线程都处于活动状态时，另外提交的任务将处于等待状态，如果有空闲线程，则立即执行。如果线程池中的线程已经全部使用，并且正在等待中的任务队列已满，则在调用的额外任务将会被阻塞，直到线程池中有新的空闲线程可使用。

ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

3. newSingleThreadExecutor()

newSingleThreadExecutor()方法创建的是单个线程，它会保证所有的任务以先进先出的顺序逐一执行。在这个线程中，任何时候都只有一个任务被执行，即其他所有任务都将在队列中等待。

ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();

4. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

newScheduledThreadPool(int corePoolSize)方法创建的是一个可执行定时任务的线程池，它可以对一个定时周期性的任务进行调度执行，或者延迟执行一个任务。

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

Java线程池的区别

Java线程池的上述几种方法，它们之间的区别主要有以下几个方面：

1. 对于newCachedThreadPool()方法而言，具有自动缩放的特点，适合于执行很多小的任务，而且在一段时间内，能够保持线程池的大小固定，节省线程构建和销毁的开销；
2. 对于newFixedThreadPool(int nThreads)方法而言，它能够重用固定数目的线程，而且可以控制并发线程数，因而适合于执行长时间的任务；
3. 对于newSingleThreadExecutor()方法而言，它能够保证任务执行的顺序，因而适合于需要按顺序执行的任务；
4. 对于newScheduledThreadPool(int corePoolSize)方法而言，它能够管理延迟和定时任务的执行，因而适合于需要进行周期性任务调度和延迟任务执行的场景。

示例说明

示例1

public class ThreadPoolExample implements Runnable {

    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        for(int i=0;i<3;i++){
            threadPool.execute(new ThreadPoolExample());
        }
    }
}

以上示例中通过创建一个实现了Runnable接口的ThreadPoolExample类，并在main函数中创建了一个固定大小为3的线程池。循环3次调用execute方法，将任务提交到线程池中，任务实际执行里面的run方法中。

示例2

public class ScheduledThreadPoolExample implements Runnable {

    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new ScheduledThreadPoolExample(), 1, 2, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

以上示例中通过创建一个实现了Runnable接口的ScheduledThreadPoolExample类，并在main函数中创建了一个核心线程数为3的定时任务线程池。由于使用了scheduleAtFixedRate方法，线程池会每隔2秒运行一次任务，直到调用了shutdown方法终止线程池。