多线程实战：ThreadPoolExecutor 优化并发执行

2023-11-10 05:13:12

前言

在上一篇文章《多线程(一)：基础概念及 notify() 和 wait() 的使用》中，我们探讨了多线程的基本概念以及如何使用 notify() 和 wait() 进行线程间通信。随着应用程序的复杂度不断增加，我们需要管理越来越多的并发任务。这时，使用线程池可以有效优化并发执行，提升应用程序的性能和效率。

ThreadPoolExecutor 的工作原理

ThreadPoolExecutor 是 Java 中一个强大的线程池框架，它可以管理线程的创建、执行和销毁。ThreadPoolExecutor 的核心思想是：维护一个线程池，根据任务的到来情况动态创建或销毁线程。

ThreadPoolExecutor 的构造函数需要指定以下参数：

corePoolSize：线程池中核心线程数，即使没有任务执行，这些线程也会一直存活。
maximumPoolSize：线程池中最大线程数，当任务数量超过 corePoolSize 时，将创建新的线程来执行任务。
keepAliveTime：空闲线程的存活时间，超过此时间未执行任务的线程将被销毁。
unit：keepAliveTime 的时间单位。
workQueue：任务队列，用于存放等待执行的任务。

优化 ThreadPoolExecutor

为了优化 ThreadPoolExecutor 的使用，我们需要考虑以下因素：

核心线程数： 核心线程数应设置为一个合理的数值，既能满足基础任务的处理，又不会过多消耗资源。
最大线程数： 最大线程数应根据应用程序的负载情况设定，避免创建过多的线程造成资源浪费。
空闲线程存活时间： 空闲线程的存活时间应根据任务的执行周期和系统资源情况合理设定，避免空闲线程过多占用资源。
任务队列： 任务队列的类型应根据应用程序的需要选择，例如无界队列（LinkedBlockingQueue）或有界队列（ArrayBlockingQueue）。

示例代码

以下示例代码演示了如何使用 ThreadPoolExecutor 创建一个线程池：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程池，corePoolSize 为 5，maximumPoolSize 为 10，空闲线程存活时间为 60 秒
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5, 10, 60, TimeUnit.SECONDS);

        // 提交 100 个任务到线程池
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executorService.submit(new MyTask(i));
        }

        // 关闭线程池，等待所有任务执行完成
        executorService.shutdown();
        executorService.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.SECONDS);
    }

    static class MyTask implements Runnable {

        private int id;

        public MyTask(int id) {
            this.id = id;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("任务 " + id + " 正在执行...");
        }
    }
}