12.线程池

线程池

背景：经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响很大。
思路：提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。
好处：

corePoolSize：核心池的大小
maximumPoolSize：最大线程数
keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）
便于线程管理

线程池相关 API

- JDK 5.0起提供了线程池相关API：ExecutorService 和 Executors
- ExecutorService：真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor
 - void execute(Runnable command) ：执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行Runnable
 - <T> Future<T> submit(Callable<T> task)：执行任务，有返回值，一般又来执行Callable
 - void shutdown() ：关闭连接池
- Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池
 - Executors.newCachedThreadPool():创建一个可根据需要创建新线程的线程池
 - Executors.newFixedThreadPool(n): 创建一个可重用固定线程数的线程池
 - Executors.newSingleThreadExecutor(): 创建一个只有一个线程的线程池
 - Executors.newScheduledThreadPool(n): 创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

代码示例

1.创建一个可重用固定线程数的线程池 Executors.newFixedThreadPool(n)

//1.创建一个可重用固定线程数的线程池 Executors.newFixedThreadPool(n)
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

2.使用 Callable 接口创建一个匿名线程，并且使用线程池的线程启动

@Test
public void test01() throws ExecutionException, InterruptedException {
    //1.创建一个可重用固定线程数的线程池 Executors.newFixedThreadPool(n)
    ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

    //2.使用 Callable 接口创建一个匿名线程，并且使用线程池的线程启动
    //  使用pool.submit将线程放入线程池中执行
    Future<Integer> sum = pool.submit(new Callable<Integer>() {

        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i <= 100; i++) {
                sum += i;
            }
            return sum;
        }
    });

    //3. 关闭线程池
    pool.shutdown();

    //4.打印线程池的执行结果
    System.out.println(sum.get());
}

测试执行如下：

此时我们只用了线程池的一个线程来执行计算。下面我们来使用线程池跑10个线程。

3.使用线程池跑10个线程

@Test
public void test02() throws ExecutionException, InterruptedException {
    //1.创建一个可重用固定线程数的线程池 Executors.newFixedThreadPool(n)
    ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

    //2.使用线程池跑10个线程
    //2.1 创建一个集合接收返回的结果
    ArrayList<Future<Integer>> list = new ArrayList<>();
    //2.2 创建线程
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        //使用线程池执行线程
        Future<Integer> sum = pool.submit(new Callable<Integer>() {
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                int sum = 0;
                for (int i = 0; i <= 100; i++) {
                    sum += i;
                }
                return sum;
            }
        });
        //将返回结果加入集合中
        list.add(sum);
    }

    //3. 关闭线程池: shutdown等待线程执行完毕关闭 / shutdownnow立即关闭
    pool.shutdown();

    //4. 遍历结果
    for ( Future<Integer> item :list){
        System.out.println(item.get());
    }
}