Java中的线程池(如果想知道Java中有关线程池的知识,那么只看这一篇就足够了!)

前言:线程池是 Java 中用于高效管理并发任务的工具,通过复用线程、降低线程创建销毁的开销,提升系统性能与响应速度。它帮助开发者更好地控制线程生命周期和资源消耗,是高并发应用的重要组成部分。


Java中的线程池(如果想知道Java中有关线程池的知识,那么只看这一篇就足够了!)

在正式开始讲解之前,先让我们看一下本文大致的讲解内容:

Java中的线程池(如果想知道Java中有关线程池的知识,那么只看这一篇就足够了!)

目录

  1. 线程池的核心原理
  2. 基本概念
  3. 线程池的工作流程
  4. 线程池的关键组件的实现方式
  5. 线程池的使用
  6. 线程池的参数介绍
  7. 使用 Executors 创建常见的线程池
  8. 为什么要使用线程池
  9. 降低资源的消耗
  10. 提高速度
  11. 提高线程的可管理性

1.线程池的核心原理

(1)基本概念

在正式开始学习Java中的线程池之前,先让我们了解一下什么是线程池,以下为线程池的基本概念:

在并发编程中,线程池是一个重要的工具,它允许我们复用已经创建的线程,从而减少线程创建和销毁的开销。线程池可以有效地管理并发任务,避免系统因为创建过多线程而产生的性能瓶颈。

在了解完了线程池的基本概念之后,让我们看一下线程池的组成部分,线程池的基本结构通常由以下几个部分组成:

  • 核心线程数 (corePoolSize):线程池中常驻的线程数。即使没有任务执行,线程池也会保持这些线程在空闲状态。

  • 最大线程数 (maximumPoolSize):线程池中允许的最大线程数。如果任务数超过线程池的核心线程数并且任务队列已满,线程池将会创建更多的线程,直到达到最大线程数。

  • 任务队列:用于存放提交到线程池的任务。不同类型的任务队列会影响线程池的性能。例如,LinkedBlockingQueue 是一个无界队列,可以存放大量任务,而 ArrayBlockingQueue 是一个有界队列,适合在任务数有上限的场景中使用。

  • 线程工厂 (ThreadFactory):用于创建新线程。你可以自定义线程工厂,以便为线程池中的线程命名或设置优先级等属性。

  • 拒绝策略 (RejectedExecutionHandler):当线程池无法接受新的任务时,可以采用不同的拒绝策略,比如丢弃任务或抛出异常。

读者在读完上述对线程池的组成部分的描述之后,可能还是不能理解线程池中的这些构成部分,不过没关系,随着我们对线程池的进一步讲解之后,读者就可以更好的理解这些部分了!

(2)线程池的工作流程

在了解完了线程池的基本概念之后,让我们进一步了解一下Java中的线程池是如何工作的,其工作原理又是什么。

线程池的基本工作流程可以分为以下几个步骤:

  1. 任务提交:当一个任务被提交给线程池时,线程池首先会尝试将任务放入任务队列。如果任务队列有空间,任务就会排队等待执行。如果任务队列满了,且线程池中的线程数未达到最大线程数,则线程池会创建新的线程来处理任务。如果线程池中的线程数已经达到最大值,且任务队列也满了,线程池会根据配置的拒绝策略来处理任务。

  2. 任务执行:线程池中的线程会从任务队列中获取任务并执行。执行完成后,线程并不会被销毁,而是返回到线程池中,准备接收下一个任务。

  3. 线程回收:如果线程池中的线程长时间处于空闲状态,且空闲时间超过了设定的阈值,线程池会回收这些线程,以节省系统资源。回收的线程数不会低于核心线程数,只有当线程数大于核心线程数时,线程池才会销毁空闲线程。

  4. 拒绝策略触发:如果线程池的任务队列已满,并且线程池中的线程数已经达到了最大线程数,

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