Java ThreadPoolExecutor 并发调用实例详解

Java中的线程池可以提高应用程序的性能和可伸缩性。ThreadPoolExecutor是一个实现了ExecutorService接口的线程池类。通过ThreadPoolExecutor的配置，可以定制线程池的大小、任务队列大小、线程空闲时间等参数，以适应不同的应用场景。

ThreadPoolExecutor的构造方法

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)

• corePoolSize：指定线程池的基本大小，即对外提供线程的数量。
• maximumPoolSize：指定线程池中允许的最大线程数。
• keepAliveTime：指定线程池中线程保持空闲状态的时间。
• unit：指定keepAliveTime参数的时间单位。
• workQueue：指定一个阻塞队列，用于存储等待执行的任务。
• threadFactory：指定创建线程的工厂类。
• handler：指定当待执行的任务超出线程池最大容量时的处理策略。

ThreadPoolExecutor的状态

ThreadPoolExecutor一共拥有5种状态：

• RUNNING：线程池在正常运行状态下接收新任务，并且可以处理阻塞队列中的任务。
• SHUTDOWN：线程池不再接收新任务，但是可以处理阻塞队列中的任务。
• STOP：线程池不再接收新任务，并且不再处理阻塞队列中的任务，正在执行的任务也可以被中断。
• TIDYING：当任务队列和线程池都为空时，线程池到达TIDYING状态，当完成状态转换后会调用terminated()方法。
• TERMINATED：terminated()方法执行完毕后，线程池到达TERMINATED状态。

例子1：自定义拒绝策略

public static void main(String[] args) {
    ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 1, TimeUnit.SECONDS,
            new ArrayBlockingQueue<>(4), Executors.defaultThreadFactory(), new MyRejectedExecutionHandler());
    for (int i = 1; i <= 15; i++) {
        executor.execute(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行！");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
    }
}

这个例子中，创建了一个大小为2-4的线程池，使用了ArrayBlockingQueue作为任务队列。在创建线程池时我们传入了自定义的MyRejectedExecutionHandler，它是RejectedExecutionHandler接口的实现类，用于处理线程池在满负荷运作时拒绝新任务的情况。

public class MyRejectedExecutionHandler implements RejectedExecutionHandler {
    @Override
    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
        System.out.println("线程池已满，拒绝执行 " + r.toString());
    }
}

这个拒绝策略很简单，只是在控制台输出一行日志。在主函数中，我们提交了15个任务到线程池，虽然线程池只能处理4个任务，但是我们不会收到RejectedExecutionException异常，因为我们设置了自定义的拒绝策略。

例子2：定时执行任务

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
    executor.scheduleAtFixedRate(() -> {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行！");
    }, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
    TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
    executor.shutdown();
}

在这个例子中，我们使用了ScheduledThreadPoolExecutor来创建定时任务。在构造函数中，我们传入一个1，表示只有一个线程在执行任务，并且使用scheduleAtFixedRate方法设置任务的执行周期以及执行初始延迟时间。在这里，任务会每隔1秒钟执行1次。

在主函数中，我们使用TimeUnit.SECONDS.sleep(5)让程序等待5秒钟，然后使用executor.shutdown()关闭线程池。

通过这两个例子，我们可以看到使用Java线程池能够极大的提高代码的可伸缩性和性能，并且灵活定制线程池的各种参数，可以满足各种复杂的业务场景。