Java线程池源码深度解析

后端

2023-12-31 07:33:09

概述

线程池是一种常见的并发编程工具，它可以有效管理线程，提高程序的并发性。线程池的好处和使用这里就不赘述了，不了解的可以参考下面的两篇文章：

源码分析

线程池的源码位于Java JDK的java.util.concurrent包中，主要包括ThreadPoolExecutor、Executors和ScheduledThreadPoolExecutor三个类。

ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor是线程池的核心类，它实现了线程池的基本功能，包括线程创建、任务提交、任务执行和任务取消。

ThreadPoolExecutor的构造函数

ThreadPoolExecutor的构造函数有四个参数：

corePoolSize ：核心线程数，这是线程池中始终保持的最小线程数。
maximumPoolSize ：最大线程数，这是线程池中允许的最大线程数。
keepAliveTime ：空闲线程存活时间，这是指当线程池中空闲线程数大于核心线程数时，空闲线程保持存活的最长时间。
unit ：keepAliveTime的时间单位。

ThreadPoolExecutor的主要方法

ThreadPoolExecutor提供了许多方法来管理线程池，包括：

execute(Runnable task) ：提交任务到线程池。
shutdown() ：关闭线程池，禁止提交新的任务。
shutdownNow() ：立即关闭线程池，并尝试中断正在执行的任务。
awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) ：等待线程池终止，最多等待指定的时间。
getActiveCount() ：获取线程池中活动线程的数量。
getPoolSize() ：获取线程池中线程的数量。
getCompletedTaskCount() ：获取线程池中已完成任务的数量。

Executors

Executors是一个工具类，它提供了创建线程池的静态方法，包括：

newFixedThreadPool(int nThreads) ：创建具有固定大小的线程池。
newCachedThreadPool() ：创建具有无限大小的线程池。
newSingleThreadExecutor() ：创建具有单个线程的线程池。
newScheduledThreadPool(int corePoolSize) ：创建具有固定大小的线程池，并支持定时任务。

ScheduledThreadPoolExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor是ThreadPoolExecutor的子类，它支持定时任务。它提供了以下方法来管理定时任务：

schedule(Runnable task, long delay, TimeUnit unit) ：安排任务在指定的时间延迟后执行。
scheduleAtFixedRate(Runnable task, long initialDelay, long period, TimeUnit unit) ：安排任务以固定的间隔执行。
scheduleWithFixedDelay(Runnable task, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit) ：安排任务在每次执行完成后延迟指定的时间再执行。

使用示例

以下是一个使用ThreadPoolExecutor创建线程池的示例：

ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(
    10, // corePoolSize
    20, // maximumPoolSize
    10, // keepAliveTime
    TimeUnit.SECONDS, // unit
    new ArrayBlockingQueue<>(100) // workQueue
);

以下是一个使用Executors创建线程池的示例：

ThreadPoolExecutor threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);

以下是一个使用ScheduledThreadPoolExecutor创建线程池的示例：

ScheduledThreadPoolExecutor threadPool = new ScheduledThreadPoolExecutor(10);
threadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello, world!");
    }
}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);