Java線程池ThreadPoolExecutor怎么創建

Java線程池ThreadPoolExecutor怎么創建

在Java中，線程池是一種用于管理多個線程的機制，它可以有效地控制線程的創建、執行和銷毀，從而提高程序的性能和資源利用率。ThreadPoolExecutor 是 Java 提供的一個強大的線程池實現類，它允許開發者自定義線程池的核心參數，如核心線程數、最大線程數、線程存活時間、任務隊列等。

本文將詳細介紹如何使用 ThreadPoolExecutor 創建線程池，并解釋各個參數的含義。

1. ThreadPoolExecutor 的基本概念

ThreadPoolExecutor 是 java.util.concurrent 包中的一個類，它實現了 ExecutorService 接口。通過 ThreadPoolExecutor，開發者可以創建一個線程池，并將任務提交給線程池執行。

1.1 核心參數

ThreadPoolExecutor 的構造函數有多個參數，以下是其中最重要的幾個：

• corePoolSize: 核心線程數，即線程池中保持活動狀態的線程數量。
• maximumPoolSize: 最大線程數，即線程池中允許的最大線程數量。
• keepAliveTime: 線程空閑時間，當線程池中的線程數量超過核心線程數時，多余的空閑線程在終止前等待新任務的最長時間。
• unit: 空閑時間的單位，通常為 TimeUnit.SECONDS 或 TimeUnit.MILLISECONDS。
• workQueue: 任務隊列，用于保存等待執行的任務。
• threadFactory: 線程工廠，用于創建新線程。
• handler: 拒絕策略，當任務無法被線程池接受時，如何處理這些任務。

1.2 任務隊列

任務隊列是線程池中用于存儲等待執行的任務的容器。常見的任務隊列類型包括：

• SynchronousQueue: 一個不存儲元素的阻塞隊列，每個插入操作必須等待另一個線程的移除操作。
• LinkedBlockingQueue: 一個基于鏈表結構的阻塞隊列，可以設置容量上限。
• ArrayBlockingQueue: 一個基于數組結構的有界阻塞隊列。

1.3 拒絕策略

當線程池中的線程數量達到最大值，并且任務隊列已滿時，新提交的任務將被拒絕。ThreadPoolExecutor 提供了幾種內置的拒絕策略：

• AbortPolicy: 直接拋出 RejectedExecutionException 異常。
• CallerRunsPolicy: 由提交任務的線程直接執行該任務。
• DiscardPolicy: 直接丟棄任務，不拋出異常。
• DiscardOldestPolicy: 丟棄隊列中最舊的任務，然后重新嘗試提交當前任務。

2. 創建 ThreadPoolExecutor

下面是一個創建 ThreadPoolExecutor 的示例代碼：

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExecutorExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 核心線程數
        int corePoolSize = 2;
        // 最大線程數
        int maximumPoolSize = 4;
        // 線程空閑時間
        long keepAliveTime = 10;
        // 空閑時間單位
        TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
        // 任務隊列
        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(10);
        // 線程工廠
        ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
        // 拒絕策略
        RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();

        // 創建線程池
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                corePoolSize,
                maximumPoolSize,
                keepAliveTime,
                unit,
                workQueue,
                threadFactory,
                handler
        );

        // 提交任務
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executor.execute(() -> {
                System.out.println("Task executed by " + Thread.currentThread().getName());
            });
        }

        // 關閉線程池
        executor.shutdown();
    }
}

2.1 代碼解析

• corePoolSize: 設置為 2，表示線程池中始終保持 2 個活動線程。
• maximumPoolSize: 設置為 4，表示線程池中最多允許 4 個線程同時運行。
• keepAliveTime: 設置為 10 秒，表示當線程池中的線程數量超過核心線程數時，多余的空閑線程在終止前等待新任務的最長時間為 10 秒。
• unit: 設置為 TimeUnit.SECONDS，表示空閑時間的單位為秒。
• workQueue: 使用 LinkedBlockingQueue，并設置容量為 10，表示任務隊列最多可以存儲 10 個任務。
• threadFactory: 使用默認的線程工廠 Executors.defaultThreadFactory()。
• handler: 使用 AbortPolicy，表示當任務無法被線程池接受時，直接拋出 RejectedExecutionException 異常。

2.2 任務提交與執行

在示例代碼中，我們通過 executor.execute() 方法提交了 10 個任務。由于核心線程數為 2，最大線程數為 4，任務隊列容量為 10，因此前 2 個任務會立即由核心線程執行，接下來的 2 個任務會創建新的線程執行，剩下的 6 個任務會被放入任務隊列中等待執行。

2.3 關閉線程池

在任務提交完成后，我們調用 executor.shutdown() 方法關閉線程池。該方法會等待所有已提交的任務執行完畢后，再關閉線程池。

3. 總結

ThreadPoolExecutor 是 Java 中一個非常強大的線程池實現類，通過合理配置核心線程數、最大線程數、任務隊列和拒絕策略，可以有效地管理線程資源，提高程序的性能和穩定性。在實際開發中，建議根據具體的業務需求選擇合適的參數配置，以達到最佳的性能效果。