# Java 线程池示例
> 原文: [https://javatutorial.net/java-thread-pool-example](https://javatutorial.net/java-thread-pool-example)
活动线程消耗系统资源,这可能导致 [JVM](https://javatutorial.net/jvm-explained) 创建太多线程,这意味着系统将很快用尽内存。
![java-featured-image](https://img.kancloud.cn/05/3e/053ee0bb59842d92359246c98f815e0c_780x330.jpg)
这就是 Java 中的线程池有助于解决的问题。
## 线程池如何工作?
线程池将先前创建的线程重用于当前任务。 这就解决了需要太多线程的问题,因此内存不足不是一个选择。 您甚至可以将线程池视为回收系统。 它不仅消除了用尽内存的选项,而且还使应用程序非常快速地响应,因为当请求到达时已经存在一个线程。
![Thread Pool Java](https://img.kancloud.cn/56/2f/562f33b3c65344719d9b7b2d3a145c64_715x711.jpg)
上图的工作流不仅可以控制应用程序正在创建的线程数,还可以控制计划任务的执行并将传入的任务保持在队列中。
## `Executor`,`Runnable`和`ExecutorService`
Java 提供了`Executor`框架,这意味着您只需要实现`Runnable`对象并将其发送给执行器即可执行。
要使用线程池,首先我们需要创建一个`ExecutorService`对象并将任务传递给它。`ThreadPoolExecutor`类设置核心和最大池大小。 然后,可运行对象将顺序执行。
## 不同的`Executor`线程池方法
```java
newFixedThreadPool(int size) - creates a fixed size thread pool
newCachedThreadPool() - creates a thread pool that creates new threads if needed but will also use previous threads if they are available
newSingleThreadExecutor() - creates a single thread
```
`ExecutorService`接口包含许多方法,这些方法用于控制任务的进度并管理服务的终止。 您可以使用`Future`实例控制任务的执行。 有关如何使用`Future`的示例:
```java
ExecutorService execService = Executors.newFixedThreadPool(6);
Future<String> future = execService.submit(() -> "Example");
String result = future.get();
```
`ThreadPoolExecutor`使您可以实现具有许多参数的可扩展线程池,这些参数包括`corePoolSize`,`maximumPoolSize`,`keepAliveTime`,`unit`,`workQueue`,`handler`,`threadFactor`。 但是,`corePoolSize`,`maximumPoolSize`和`keepAliveTime`是主要变量,因为它们在每个构造函数中都使用。
`corePoolSize`是要保留在池中的线程数,即使它们处于空闲状态,除非设置了`allowCoreThreadTimeOut`。
`maximumPoolSize`是池中允许的最大线程数。
`keepAliveTime`是当线程数大于内核数时,这是多余的空闲线程将在终止之前等待新任务的最长时间。
有关其他参数的更多信息,请访问[原始 Oracle 文档](https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/ThreadPoolExecutor.html)。
## 线程池实现示例
工作流程步骤:
1. 创建要执行的任务
2. 使用执行程序创建执行程序池
3. 将任务传递给执行程序池
4. 关闭执行程序池
`Task.java`
```java
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
// (Step 1)
public class Task implements Runnable {
private String name;
public Task(String name) {
this.name = name;
}
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
if (i == 1) {
Date date = new Date();
SimpleDateFormat ft = new SimpleDateFormat("hh:mm:ss");
System.out.println("Time initialization for task " + this.name + " is " + ft.format(date));
}
else {
Date date = new Date();
SimpleDateFormat ft = new SimpleDateFormat("hh:mm:ss");
System.out.println("Execution time for task " + this.name + " is " + ft.format(date));
}
Thread.sleep(1000);
}
}
catch(InterruptedException error) {
error.printStackTrace();
}
System.out.println(this.name + " completed");
}
}
```
`Main.java`
```java
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Runnable task1 = new Task("task 1");
Runnable task2 = new Task("task 2");
Runnable task3 = new Task("task 3");
Runnable task4 = new Task("task 4");
Runnable task5 = new Task("task 5");
// (Step 2)
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
// (Step 3)
pool.execute(task1);
pool.execute(task2);
pool.execute(task3);
pool.execute(task4);
pool.execute(task5);
// (Step 4)
pool.shutdown();
}
}
```
**输出**:
```java
Time initialization for task task 2 is 10:18:40
Time initialization for task task 1 is 10:18:40
Time initialization for task task 3 is 10:18:40
Execution time for task task 3 is 10:18:41
Execution time for task task 1 is 10:18:41
Execution time for task task 2 is 10:18:41
Execution time for task task 2 is 10:18:42
Execution time for task task 3 is 10:18:42
Execution time for task task 1 is 10:18:42
Execution time for task task 1 is 10:18:43
Execution time for task task 3 is 10:18:43
Execution time for task task 2 is 10:18:43
Execution time for task task 3 is 10:18:44
Execution time for task task 1 is 10:18:44
Execution time for task task 2 is 10:18:44
task 2 completed
task 1 completed
task 3 completed
Time initialization for task task 4 is 10:18:45
Time initialization for task task 5 is 10:18:45
Execution time for task task 4 is 10:18:46
Execution time for task task 5 is 10:18:46
Execution time for task task 4 is 10:18:47
Execution time for task task 5 is 10:18:47
Execution time for task task 5 is 10:18:48
Execution time for task task 4 is 10:18:48
Execution time for task task 4 is 10:18:49
Execution time for task task 5 is 10:18:49
task 4 completed
task 5 completed
```
**上面的代码实现的细分**:
`Task.java`表示任务类。 每个任务都有一个名称实例变量,并且每个任务都使用构造函数实例化。 此类有 1 个方法,称为`run`。 在`run`方法的主体内,有一个`for`循环,该循环根据存在的任务数进行迭代。 在我们的例子中,有 5 个任务,这意味着它将运行 5 次。 第一次迭代,显示当前任务初始化的时间。 其他迭代,打印执行时间。 打印完成后,有一个`Thread.sleep()`方法调用,该方法用于以 1 秒的延迟显示每个迭代消息。 **注意**,像这样调用的方法名称`run`非常重要,因为它是来自`Task`类正在实现的`Runnable`的抽象方法。
仅在池中的某个胎面变得空闲时才执行任务 4 和 5。 在此之前,额外的任务将放置在队列中。
执行完所有任务后,请关闭线程池。
## 线程池何时有用
组织服务器应用程序时。 如本文开头所述,在组织服务器应用程序时非常有用,因为使用线程池非常有效,就像有许多任务一样,它会自动将它们放入队列中。 不仅如此,它还可以防止内存不足,或者至少可以显着减慢这样做的速度。 使用`ExecutorService`使其更易于实现。
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