Java ExecutorService四种线程池使用详解

接下来我将详细讲解 "Java ExecutorService四种线程池使用详解" 的完整攻略，它包括了线程池的定义，四种线程池的使用以及线程池的实例化。

线程池的定义

在实际开发过程中，经常需要创建大量的线程来处理一些任务，这样一来就会使得系统开销增大，严重影响了系统的性能。线程池的出现就是为了解决这个问题。

线程池可以复用已创建的线程，降低线程的创建和销毁开销，同时能够提供对线程的统一调度、控制和监控等功能，从而更好的管理多线程程序。

Java ExecutorService四种线程池使用详解

在 Java 中，线程池使用 Java 自带的 ExecutorService 接口的实现类。ExecutorService 接口继承自 Executor 接口，是 ThreadPoolExecutor 和 ScheduledExecutorService 的超级接口，它定义了一些常用的管理线程的方法，比如提交任务、关闭线程池等，使用 ExecutorService 创建线程池可以大幅度提高线程的运行效率。接下来我们将详细讲解四种线程池的使用：

1. FixedThreadPool 线程池

FixedThreadPool 线程池是一种固定大小的线程池，线程数量由用户自行决定，并且线程池中创建的线程数量保持不变。如果有多余的任务需要执行，那么这些任务就会处于等待状态。适合执行长期的任务，性能稳定。

下面是一个示例代码：

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    fixedThreadPool.execute(() -> {
        System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，执行任务 index = " + index);
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
}
fixedThreadPool.shutdown();

上面的代码中，我们创建了一个 FixedThreadPool 线程池，线程数量为 5，然后向线程池中提交了 10 个任务。由于线程池是固定大小的，所以实际只有前 5 个任务被立即执行，后面 5 个任务处于等待状态，当前 5 个任务执行完成后，后面 5 个任务开始执行。

2. CachedThreadPool 线程池

CachedThreadPool 线程池的线程数量是动态变化的，适用于执行时间比较短的任务，性能高效。如果当前线程池中有空闲的线程，则立即使用这些空闲的线程执行任务；如果没有空闲线程，则创建新的线程来执行任务，如果线程空闲时间超过 60 秒，则销毁线程。

下面是一个示例代码：

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    cachedThreadPool.execute(() -> {
        System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，执行任务 index = " + index);
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
}
cachedThreadPool.shutdown();

上面的代码中，我们创建了一个 CachedThreadPool 线程池，然后向线程池中提交了 10 个任务。由于线程池的线程数量是动态变化的，所以实际上 10 个任务都会立即执行。

3. SingleThreadExecutor 线程池

SingleThreadExecutor 线程池是一种只有一个工作线程的线程池，适用于需要保证任务全部按照顺序执行的情况，可以避免多线程带来的访问冲突问题。

下面是一个示例代码：

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    singleThreadExecutor.execute(() -> {
        System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "，执行任务 index = " + index);
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
}
singleThreadExecutor.shutdown();

上面的代码中，我们创建了一个 SingleThreadExecutor 线程池，然后向线程池中提交了 10 个任务。由于线程池只有一个工作线程，所以这些任务会按照顺序依次执行。

4. ScheduledThreadPool 线程池

ScheduledThreadPool 线程池是一种可以定时执行任务的线程池，可以通过 schedule 方法来执行 Runnable 或 Callable 类型的任务，也可以使用 scheduleAtFixedRate 和 scheduleWithFixedDelay 方法来指定定时执行任务的时间间隔和延迟时间。

下面是一个示例代码：

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
scheduledThreadPool.schedule(() -> System.out.println("我将在 3 秒后被执行"), 3, TimeUnit.SECONDS);
scheduledThreadPool.schedule(new Callable<String>() {
    @Override
    public String call() {
        return "我将在 5 秒后被执行";
    }
}, 5, TimeUnit.SECONDS);
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(() -> {
    System.out.println("我将定时执行，每隔 1 秒就会被执行一次");
}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
scheduledThreadPool.scheduleWithFixedDelay(() -> {
    System.out.println("我将延迟执行，每隔 2 秒就会被执行一次");
}, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);

上面的代码中，我们创建了一个 ScheduledThreadPool 线程池，使用 schedule、scheduleAtFixedRate 和 scheduleWithFixedDelay 方法分别来指定任务的执行时间，时间间隔和延迟时间，可以轻松实现各种定时任务。

线程池的实例化

在 Java 中，可以使用 Executors 类的静态方法来创建线程池实例，这些静态方法都会返回 ExecutorService 接口对象，可以用来创建不同类型的线程池。

下面是一些常用的线程池实例化方法：

// 创建一个 FixedThreadPool 线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
// 创建一个 CachedThreadPool 线程池
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
// 创建一个 SingleThreadExecutor 线程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
// 创建一个 ScheduledThreadPool 线程池
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(10);

其中 newScheduledThreadPool 方法中的参数是表示线程池线程数量的，既可用于 FixedThreadPool，也可用于 ScheduledThreadPool。

以上就是 "Java ExecutorService四种线程池使用详解" 的完整攻略，希望能对你有所帮助。