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深入理解Java线程池(从零开始掌握Java线程池使用方法)

Java并发编程中,线程池是一个非常重要的概念。它不仅可以提高程序性能,还能有效控制系统资源的使用。本篇Java线程池教程将带你从零开始,一步步理解并掌握Java线程池的核心知识和线程池使用方法

为什么需要线程池?

每次创建和销毁线程都会带来系统开销。如果任务频繁且短暂,频繁创建线程会严重降低系统性能。而线程池通过复用已创建的线程,避免了这种开销。

深入理解Java线程池(从零开始掌握Java线程池使用方法) Java线程池 线程池教程 Java并发编程 线程池使用方法 第1张

Java线程池的核心类

Java 提供了 java.util.concurrent.Executors 工具类来快速创建常见的线程池,底层基于 ThreadPoolExecutor 类。

常见线程池类型:

  • newFixedThreadPool:固定大小的线程池。
  • newCachedThreadPool:可缓存的线程池,线程数动态调整。
  • newSingleThreadExecutor:单线程的线程池。
  • newScheduledThreadPool:支持定时及周期性任务执行的线程池。

简单示例:使用 FixedThreadPool

下面是一个使用 newFixedThreadPool 的完整例子:

import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolExample {    public static void main(String[] args) {        // 创建一个固定大小为3的线程池        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);        // 提交10个任务        for (int i = 0; i < 10; i++) {            final int taskId = i;            executor.submit(() -> {                System.out.println("任务 " + taskId +                     " 正在由线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 执行");                try {                    Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作                } catch (InterruptedException e) {                    Thread.currentThread().interrupt();                }            });        }        // 关闭线程池(不再接受新任务)        executor.shutdown();    }}  

运行这段代码,你会发现只有3个线程在循环处理10个任务,这正是线程池“复用线程”的体现。

线程池的重要参数(ThreadPoolExecutor)

虽然 Executors 很方便,但在生产环境中更推荐直接使用 ThreadPoolExecutor 来精细控制线程池行为。其构造函数如下:

ThreadPoolExecutor(    int corePoolSize,      // 核心线程数    int maximumPoolSize,   // 最大线程数    long keepAliveTime,    // 空闲线程存活时间    TimeUnit unit,         // 时间单位    BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任务队列    ThreadFactory threadFactory,       // 线程工厂    RejectedExecutionHandler handler   // 拒绝策略)  

线程池的拒绝策略

当任务队列已满且线程数达到最大值时,新提交的任务会被拒绝。Java 提供了四种内置拒绝策略:

  • AbortPolicy(默认):抛出 RejectedExecutionException 异常。
  • CallerRunsPolicy:由调用线程(提交任务的线程)执行该任务。
  • DiscardPolicy:静默丢弃任务。
  • DiscardOldestPolicy:丢弃队列中最老的任务,然后重试提交。

最佳实践建议

  • 不要使用 Executors 创建线程池(阿里《Java开发手册》建议),应手动创建 ThreadPoolExecutor 以避免资源耗尽风险。
  • 合理设置核心线程数、最大线程数和队列容量。
  • 始终调用 shutdown()shutdownNow() 关闭线程池,防止内存泄漏。
  • 为线程池中的线程命名,便于调试和监控(可通过自定义 ThreadFactory 实现)。

总结

通过本篇Java线程池教程,你已经掌握了线程池的基本概念、常用类型、核心参数以及最佳实践。无论是面试还是实际开发,Java并发编程中的线程池都是必须掌握的知识点。希望你能动手实践,真正理解线程池使用方法,写出高性能、高可用的 Java 应用!

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