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。
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:
目录
- 线程池的核心原理
- 基本概念
- 线程池的工作流程
- 线程池的关键组件的实现方式
- 线程池的使用
- 线程池的参数介绍
- 使用 Executors 创建常见的线程池
- 为什么要使用线程池
- 降低资源的消耗
- 提高速度
- 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:
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。
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。
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。
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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