Java大数据培训技术分享:为什么用线程池及常见四种线程池

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线程池的原理

线程池的原理

线程池的原理
线程池是一种并发处理机制,在程序启动时创建一定数量的线程,并且维护一个任务队列。

当有任务需要处理时,线程池中的线程会从任务队列中取出任务进行处理。

线程池的原理如下:
1. 创建线程池:在程序初始化时,创建一定数量的线程,并且将它们置于等待状态,等待任务的到来。

2. 添加任务:当有任务需要处理时,将任务添加到任务队列中。

3. 任务分配:线程池中的线程会不断地从任务队列中取出任务进行处理,直到任务队列为空。

每个线程只能处理一个任务,处理完后会再次进入等待状态。

4. 线程复用:当一个线程处理完一个任务后,可以立即处理下一个任务,而不需要销毁和重新创建线程,从而减少了线程创建和销毁的开销。

5. 线程管理:线程池管理线程的数量,根据实际需要动态调整线程的数量。

可以根据线程池的策略,动态增加或减少线程的数量。

6. 控制并发:线程池可以控制并发的数量,防止因为任务过多导致系统内存溢出或者性能下降。

7. 错误处理:线程池中的线程处理任务时可能会产生异常,需要对异常进行处理,防止线程因为异常退出而导致整个线程池无法正常工作。

通过使用线程池,我们可以更好地管理线程,提高程序的性能和可靠性。

在JAVA中线程起到的作用

在JAVA中线程起到的作用

在JAVA中线程起到的作用在Java中,线程是一种轻量级的执行单元,它独立运行于程序的进程中,能够同时执行多个任务。

线程的作用非常重要,它在程序的并发和多任务处理中起到很大的作用。

下面将详细介绍Java中线程的作用。

1. 实现并发编程:线程是Java实现并发编程的基本单元。

通过使用多个线程,可以使程序实现并发执行,提高程序的执行效率和响应速度。

例如,在一个服务器程序中,可以使用多线程来处理多个客户端的请求,以提高处理能力和响应速度。

2.提高程序的运行效率:通过使用多线程,可以将程序的不同部分并行化执行,提高程序的执行效率。

例如,在一个图像处理程序中,可以将图片的加载、处理和保存操作分别放在不同的线程中执行,可以加快整体处理速度。

4.资源共享:多个线程可以共享同一个进程的资源,例如内存、文件等。

通过线程间的通信和同步机制,可以保证多个线程之间的数据正确共享和互斥访问。

例如,在一个账户管理程序中,多个线程可以并发执行取款或存款操作,但需要通过同步机制来保证账户数据的一致性。

5.充分利用多核处理器:在现代计算机中,多核处理器已经成为主流。

通过使用多线程,可以充分利用多核处理器的计算能力,提高程序的性能。

例如,在一个数据处理程序中,可以使用多线程将数据分成多个部分,每个线程处理其中一部分,以充分利用多核处理器的并行计算能力。

6. 实现定时任务:线程可以用于实现定时任务的功能。

通过使用Java提供的定时器类和线程,可以定期地执行一些任务或者事件。

例如,在一个网络爬虫程序中,可以使用定时线程定期地从网站上抓取最新的数据。

7.支持同步编程:线程在实现同步编程时起到重要的作用。

通过使用线程的等待、通知、锁等机制,可以进行线程的同步操作,保证多个线程之间的顺序和同步性。

例如,在一个多线程的排序算法中,可以使用线程的等待和通知机制来实现多个线程之间的排序和合并。

总之,线程在Java中起到了非常重要的作用,它实现了程序的并发执行、提高了程序的运行效率、支持了异步编程、实现了资源共享、充分利用了多核处理器的计算能力,以及支持了定时任务和同步编程。

java线程池的使用例子

java线程池的使用例子

java线程池的使用例子随着计算机技术的不断发展,我们的软件系统越来越复杂,程序的性能要求也越来越高。

在这样的背景下,线程池成为了一种非常重要的工具。

Java线程池是Java提供的一种简单易用的线程管理工具,可以帮助我们更好地管理程序中的线程,提高程序的性能和稳定性。

本文将通过一个实际的例子来介绍Java线程池的使用方法和注意事项。

希望读者可以通过本文的学习,更好地掌握Java线程池的使用技巧。

一、什么是线程池?在介绍Java线程池之前,我们需要先了解什么是线程池。

线程池是一种管理线程的机制,可以帮助我们更好地管理程序中的线程,提高程序的性能和稳定性。

线程池的主要作用是为每个任务分配一个线程,当任务完成后,线程会被回收并可供下一个任务使用。

这样,线程的创建和销毁的开销就可以得到控制,避免了频繁创建和销毁线程所带来的性能损失。

二、Java线程池的使用方法1. 创建线程池Java线程池的创建方式非常简单,只需要使用ThreadPoolExecutor类即可。

以下是一个简单的线程池创建代码: ```ExecutorService executor =Executors.newFixedThreadPool(5);```这个代码创建了一个固定大小为5的线程池。

如果需要创建其他类型的线程池,可以使用其他的静态工厂方法,如newCachedThreadPool()、newSingleThreadExecutor()等。

2. 提交任务创建好线程池之后,我们就可以向线程池提交任务了。

以下是一个简单的线程池提交任务代码:```executor.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 执行任务}});```这个代码提交了一个Runnable类型的任务,线程池会自动为其分配一个线程执行。

如果需要提交其他类型的任务,可以使用Callable、Future等接口。

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结Java多线程是指在一个程序中同时运行多个线程,每个线程都有自己的执行代码,但是又共享同一片内存空间和其他系统资源。

多线程的使用场景和注意事项是我们在开发中需要关注的重点,下面将详细进行总结。

一、Java多线程的使用场景:1.提高程序的执行效率:多线程可以充分利用系统资源,将一些耗时的操作放到一个线程中执行,避免阻塞主线程,提高程序的执行效率。

2.实现并行计算:多线程可以将任务拆分成多个子任务,每个子任务分配给一个线程来执行,从而实现并行计算,提高计算速度。

3.响应性能提升:多线程可以提高程序的响应性能,比如在用户界面的开发中,可以使用多线程来处理用户的输入和操作,保证界面的流畅性和及时响应。

4.实时性要求高:多线程可以实现实时性要求高的任务,比如监控系统、实时数据处理等。

5.任务调度与资源管理:多线程可以实现任务的调度和资源的管理,通过线程池可以更好地掌控任务的执行情况和使用系统资源。

二、Java多线程的注意事项:1.线程安全性:多线程操作共享资源时,要注意线程安全问题。

可以通过使用锁、同步方法、同步块等方式来解决线程安全问题。

2.死锁:多线程中存在死锁问题,即多个线程相互等待对方释放资源,导致程序无法继续执行。

要避免死锁问题,应尽量减少同步块的嵌套和锁的使用。

3.内存泄漏:多线程中存在内存泄漏问题,即线程结束后,线程的资源没有得到释放,导致内存占用过高。

要避免内存泄漏问题,应及时释放线程资源。

4.上下文切换:多线程的切换会带来上下文切换的开销,影响程序的执行效率。

要注意合理分配线程的数量,避免过多线程的切换。

5. 线程同步与通信:多线程之间需要进行同步和通信,以保证线程之间的正确协调和数据的一致性。

可以使用synchronized关键字、wait(和notify(方法等方式进行线程同步和通信。

6.线程池的使用:在多线程编程中,可以使用线程池来管理线程的创建和销毁,可以减少线程的创建和销毁的开销,提高程序的性能。

java高并发面试题

java高并发面试题

java高并发面试题Java高并发面试题一共包含以下几个问题:问题一:什么是线程安全?如何保证线程安全?线程安全是指多线程环境下,多个线程同时访问共享资源时,不会出现数据不一致或者访问异常的情况。

为了保证线程安全,可以采取以下几种方式:1. 使用同步(Synchronized)关键字:通过在多个线程中对共享资源进行同步互斥访问,即在一个线程访问共享资源时,其他线程无法同时访问,从而保证线程安全。

2. 使用Lock锁:通过Lock接口提供的lock()和unlock()方法对共享资源进行加锁和解锁,实现线程安全。

3. 使用原子类:Java.util.concurrent.atomic包提供了一系列的原子类,如AtomicInteger、AtomicLong等,通过这些原子类的方法操作变量,保证了原子性和线程安全。

问题二:什么是线程池?为什么要使用线程池?请分析线程池的优点和适用场景。

线程池是一种管理和复用线程的机制。

线程池中包含了多个线程,这些线程可以重复利用,避免了线程的频繁创建和销毁,提高了系统的性能和响应速度。

使用线程池的优点包括:1. 减少线程创建和销毁的开销:线程的创建和销毁都是比较昂贵的操作,使用线程池可以复用已经存在的线程,降低了创建和销毁线程的开销。

2. 控制线程数量:线程池可以根据系统的负载情况动态调整线程数量,控制线程的并发数量,避免因为线程过多而导致系统资源耗尽。

3. 提高系统响应速度:线程池可以通过线程的复用和任务的排队执行,提高了系统的响应速度,特别是在处理大量并发请求的场景下。

适用场景:1. Web服务器:在Web服务器中,用户的请求可以由线程池中的线程来处理,提高了系统的并发能力。

2. 数据库连接池:数据库连接是一种昂贵的资源,线程池可以维护一定数量的数据库连接,通过复用连接的方式提高数据库访问的效率。

问题三:什么是锁?Java中提供了哪几种锁,分别有什么特点?锁是一种用于控制多线程并发访问共享资源的机制。

多线程的线程池工作原理

多线程的线程池工作原理

多线程的线程池工作原理
线程池可以被视为一组可重用的线程,类似于任务队列,其主要目的是为降低线程创建和销毁的开销以及资源占用而设计的一种技术方案。

其工作原理如下:
1. 初始化线程池。

线程池会在应用程序启动时根据设定的参数(例如最大线程数,最小线程数等)来创建一数量固定的线程集合,并将每个线程标记为“空闲状态”。

2. 等待任务请求。

当有任务请求到来时,线程池会先检查是否有“空闲状态”的线程可供使用。

若有,则将任务分配到其中一个“空闲状态”的线程中,并将该线程标记为“忙碌状态”。

若没有,则等待一段时间(例如1秒),直至有“空闲状态”的线程出现。

3. 执行任务。

线程开始执行任务,在执行期间,它可能需要访问某些共享资源,例如数据库连接池、网络连接等等。

4. 返回结果。

任务执行完成后,线程将结果返回给调用者,并将自己标记为“空闲状态”,等待下一个任务的到来。

5. 线程池销毁。

当不再需要线程池时,可以手动销毁线程池。

线程池会将其内部的所有线程销毁,并释放其占用的资源。

JAVA开发中的多线程编程技术

JAVA开发中的多线程编程技术

JAVA开发中的多线程编程技术Java作为一种广泛应用于企业级应用以及各种工业自动化系统的编程语言,其对于处理多线程并发的问题起到了巨大的作用。

在Java开发过程中,我们经常会遇到需要多线程并发处理的情况,比如高并发的Web服务、大数据处理、图像处理等等。

如何正确合理的使用Java多线程技术是一个非常重要的问题。

本文将详细讲解Java开发中的多线程编程技术。

1.了解Java线程模型Java语言具有完善的线程模型,并提供了Thread类以及Runnable接口,方便程序员进行多线程编程。

在进行Java多线程编程的过程中,必须先理解Java的线程模型,包括线程的创建、使用、同步、互斥、线程间通信等。

同时,也要掌握Java虚拟机的内存结构以及线程调度器的工作原理,这些对多线程编程至关重要。

2.使用synchronized实现线程同步在多线程编程中,需要涉及到许多复杂的操作,如多个线程同时对同一共享数据进行读写操作会造成数据不一致等问题。

这时需要使用synchronized关键字来进行同步。

通过对象锁的机制,保证每个时间段只有一个线程能够访问同一个对象的同步代码块。

当线程进入一个对象的同步块时,将获得该对象的锁,只有等线程退出同步块或发生异常时才会释放锁,其他线程才能进入同步块。

通过synchronized关键字的同步机制能控制线程的读写顺序,使多个线程协同工作,防止数据不一致的问题。

3.使用volatile变量实现线程间通信在多线程编程中,需要进行线程间的通信。

在Java语言中,volatile变量可以用来实现线程间的通信。

当一个变量被声明为volatile变量后,所有线程对这个变量的读写操作都会直接在内存中进行,而不会使用线程的缓存中间值。

这样可以避免数据缓存的不一致,并保证在不同线程中读写的顺序是一致的,从而实现了线程之间的通信。

4.掌握并发包中的工具类Java并发包提供了许多实用的工具类,方便程序员在多线程编程中使用。

线程池的分类

线程池的分类

线程池的分类线程池是一种常见的多线程编程技术,它可以有效地管理线程的创建和销毁,减少系统资源的浪费,提高程序的性能和可靠性。

根据线程池的不同特点和应用场景,可以将其分为多种不同类型,本文将介绍几种常见的线程池分类。

一、固定线程池固定线程池是最基本的线程池类型之一,它的线程数量是固定的,不会随着任务的增加而增加。

当任务数量超过线程池的最大容量时,新的任务将被放入等待队列中,直到有线程空闲为止。

这种线程池适用于任务量较稳定、预计执行时间较长的情况,可以有效地避免线程频繁创建和销毁的开销,提高程序的性能和稳定性。

二、缓存线程池缓存线程池是一种动态调整线程数量的线程池类型,它的线程数量不固定,根据任务的数量和执行时间自动调整。

当有新的任务到来时,线程池会尝试创建一个新的线程来执行任务,如果当前线程数量已经达到最大值,则会将任务放入等待队列中。

当线程空闲时间超过一定阈值时,线程池会自动销毁这些线程,以节省系统资源。

这种线程池适用于任务量较大、执行时间较短的情况,可以充分利用系统资源,提高程序的并发性能。

三、定时线程池定时线程池是一种可以按照一定时间间隔执行任务的线程池类型,它可以在指定的时间执行任务,也可以按照一定的周期执行任务。

定时线程池适用于需要定时执行任务的场景,比如定时备份数据、定时清理缓存等。

定时线程池的实现方式可以使用Java的ScheduledThreadPoolExecutor类,也可以使用Spring框架提供的ScheduledExecutorService接口。

四、单线程线程池单线程线程池是一种只包含一个线程的线程池类型,它的线程数量始终为1,可以保证任务的顺序执行。

当有新的任务到来时,线程池会依次执行任务,直到所有任务执行完毕。

这种线程池适用于需要保证任务顺序执行的场景,比如多个线程需要访问同一个资源的情况。

五、分组线程池分组线程池是一种可以将任务按照不同的分组进行管理的线程池类型,它可以根据任务的不同特点和优先级,将任务分配给不同的线程池进行处理。

Java线程池使用和常用参数

Java线程池使用和常用参数

Java线程池使⽤和常⽤参数多线程问题:1、java中为什么要使⽤多线程使⽤多线程,可以把⼀些⼤任务分解成多个⼩任务来执⾏,多个⼩任务之间互不影像,同时进⾏,这样,充分利⽤了cpu资源。

2、java中简单的实现多线程的⽅式继承Thread类,重写run⽅法;12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28class MyTread extends Thread{public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName());}}实现Runable接⼝,实现run⽅法;class MyRunnable implements Runnable{ public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); }}class ThreadTest { public static void main(String[] args) { MyTread thread = new Mythread(); thread.start(); //开启⼀个线程 MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); Thread runnable = new Thread(myRunnable); runnable.start(); //开启⼀个线程 }}3、java线程的状态创建:当new了⼀个线程,并没有调⽤start之前,线程处于创建状态;就绪:当调⽤了start之后,线程处于就绪状态,这是,线程调度程序还没有设置执⾏当前线程;运⾏:线程调度程序执⾏到线程时,当前线程从就绪状态转成运⾏状态,开始执⾏run⽅法⾥边的代码;阻塞:线程在运⾏的时候,被暂停执⾏(通常等待某项资源就绪后在执⾏,sleep、wait可以导致线程阻塞),这是该线程处于阻塞状态;死亡:当⼀个线程执⾏完run⽅法⾥边的代码或调⽤了stop⽅法后,该线程结束运⾏4、为什么要引⼊线程池当我们需要的并发执⾏线程数量很多时,且每个线程执⾏很短的时间就结束了,这样,我们频繁的创建、销毁线程就⼤⼤降低了⼯作效率(创建和销毁线程需要时间、资源)。

使用线程池的优点

使用线程池的优点

使用线程池的优点线程池是一种用于处理多线程任务的程序设计概念,它提供了一种管理和复用线程的机制。

线程池由线程池管理器和一组可复用的线程组成。

线程池的使用可以提供以下优点。

1.提高性能和响应速度:线程池可以有效地利用系统资源,通过重用线程,避免了频繁地创建和销毁线程的开销。

这样可以减少系统的负载,并且能够更快地响应新任务的到来。

2.控制并发线程数:线程池能够限制并发线程的数量,这样可以避免因过多线程任务而导致系统资源的枯竭。

通过线程池管理器的控制,可以动态调整线程的数量和使用情况,以满足应用程序的需求。

3.提高系统稳定性:线程池可以限制并控制同时执行的线程数量,避免系统因为过多的线程开销而崩溃。

通过管理线程的生命周期,线程池可以实现线程的统一管理、监控和复用,提高系统的稳定性和可靠性。

4.提供可管理的线程资源:线程池可以对线程的创建、销毁、调度和执行等行为进行统一管理,简化了线程的管理工作。

管理器可以根据系统负载和任务需求来动态调整线程池的大小,并监控线程的执行情况,提供可视化的线程状态和性能指标,方便开发人员进行线程的调优和故障排查。

5.支持任务队列和优先级调度:线程池通常支持任务队列,可以把多个任务放入队列中,由空闲线程来处理。

通过任务队列和优先级调度机制,可以灵活地管理和调度各类任务,提高任务的响应能力和执行效率。

6.利于代码复用和模块化设计:线程池可以封装复杂的线程管理逻辑,提供简洁、规范的接口,降低了线程编程的难度。

同时,线程池也方便代码的复用和模块化设计,可以把各个任务和线程处理逻辑进行分离,提高代码的可读性和可维护性。

7.提高系统的可伸缩性和扩展性:线程池支持动态调整线程数量和任务队列容量,可以根据应用程序的需求进行灵活的扩展和缩减。

这样可以有效地提高系统的可伸缩性,提升系统的处理能力和性能。

8.降低资源消耗和管理开销:线程池通过复用线程和控制线程的数量,减少了线程创建和销毁的开销,降低了系统资源的消耗。

java线程池的工作原理

java线程池的工作原理

java线程池的工作原理
Java线程池的工作原理如下:
1. 线程池的初始化:在使用线程池之前,需要首先创建一个线程池对象,并设定线程池的核心线程数、最大线程数、线程空闲时间等参数。

2. 任务提交:当有任务需要执行时,可以使用线程池的
submit()或execute()方法将任务提交给线程池。

3. 任务队列:线程池会维护一个任务队列,用于存储提交的任务。

如果线程池中的线程数没有达到核心线程数,线程池就会创建新的线程来执行任务。

如果线程池中的线程数已经达到核心线程数,但任务队列仍然可以存储新任务,线程池会将新任务存储在任务队列中。

4. 线程池的工作方式:线程池会不断地从任务队列中取出任务,并通过线程池中的线程来执行任务。

若线程池中的线程处于空闲状态,则会被重新利用,否则任务会等待直到有线程可用。

5. 线程池的扩容:当任务队列已满且线程池中的线程数未达到最大线程数时,线程池会创建新的线程来执行任务。

一旦线程数达到最大线程数,线程池将不再接受新的任务。

6. 线程池的关闭:当不再需要线程池时,可以调用线程池的shutdown()方法来关闭线程池。

关闭线程池后,线程池将不再
接受新的任务,同时会等待已提交的任务执行完毕。

可以使用
awaitTermination()方法来等待所有任务执行完毕。

线程池的好处是提高了线程的利用率,避免了频繁创建和销毁线程的开销。

同时可以控制线程的并发数,防止系统资源过度消耗。

线程池有几种

线程池有几种

线程池有几种线程池是一个并发编程中常见的概念和技术。

它可以提供一种管理和复用线程的机制,使得线程的创建和销毁成本得以降低,并且可以更好地控制并发任务的执行。

但是,线程池并不是只有一种,实际上,线程池可以根据不同的需求和场景进行相应的配置和选择。

本文将介绍线程池的几种类型和常见的实现方式。

1. 固定线程池:固定线程池是一种最简单和常见的线程池类型。

它会预先创建指定数量的线程,并且在线程池中一直保持这些线程的数量不变。

无论任务的数量是多少,固定线程池始终维持着固定数量的线程在执行任务。

这种线程池适用于对线程数量有严格要求的场景,如服务器需要同时处理大量的请求。

2. 缓存线程池:缓存线程池是一种根据任务的数量进行动态调整的线程池。

它不像固定线程池那样预先创建线程,而是根据任务的数量动态地创建新的线程或者复用现有的空闲线程。

当任务数量增加时,缓存线程池会自动创建新的线程来处理这些任务;而当任务数量减少时,空闲的线程又可以被回收。

这种线程池适用于任务数量不确定或者波动较大的场景。

3. 单线程线程池:单线程线程池是一种只有一个线程的线程池。

所有提交的任务都会按顺序执行,即使其中某个任务出现异常导致线程终止,线程池也会重新创建一个新的线程继续执行后续的任务。

这种线程池适用于需要保证任务按顺序执行的场景,如消息队列的消费者。

4. 定时线程池:定时线程池是一种可以按照一定的时间间隔和频率来执行任务的线程池。

它可以根据指定的时间间隔或者具体的执行时间来执行任务,常见的应用场景有定时任务、定时调度等。

5. Fork/Join线程池:Fork/Join线程池是一种特殊的线程池,它是Java 7引入的新特性,用于支持并行计算。

Fork/Join线程池将任务拆分成更小的子任务,然后将这些子任务分配给不同的线程并行执行,最后将子任务的结果进行合并。

Fork/Join线程池适用于需要高效处理递归和分治任务的场景。

总结起来,线程池不只有一种类型,而是根据不同的需求和场景选择使用不同的线程池。

线程和线程池的区别,线程池有哪些

线程和线程池的区别,线程池有哪些

线程和线程池的区别,线程池有哪些 ⼀:线程和线程池的区别 (1)new Thread 的弊端每次new Thread时,新建对象性能差。

线程缺乏统⼀管理,可能⽆限制新建线程,相互之间竞争,可能占⽤过多系统资源导致死机或oom。

缺乏更多功能,如定时执⾏、定期执⾏、线程中断。

(2)Java提供的四种线程池相⽐new Thread的优势重⽤存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳。

可有效控制最⼤并发线程数,提⾼系统资源的使⽤率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。

提供定时执⾏、定期执⾏、单线程、并发数控制等功能。

⼆:Java线程池有哪些 Java通过Executors提供四种线程池 newCachedThreadPool 创建⼀个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若⽆可回收,则新建线程。

newFixedThreadPool 创建⼀个定长线程池,可控制线程最⼤并发数,超出的线程会在队列中等待。

newScheduledThreadPool 创建⼀个定长线程池,⽀持定时及周期性任务执⾏。

newSingleThreadExecutor 创建⼀个单线程化的线程池,它只会⽤唯⼀的⼯作线程来执⾏任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级执⾏。

1. newCachedThreadPool 创建⼀个可缓存的线程池。

如果线程池的⼤⼩超过了处理任务所需要的线程,那么就会回收部分空闲(60秒不执⾏任务)的线程,当任务数增加时,此线程池⼜可以智能的添加新线程来处理任务。

此线程池不会对线程池⼤⼩做限制,线程池⼤⼩完全依赖于操作系统(或者说JVM)能够创建的最⼤线程⼤⼩。

2. newFixedThreadPool 创建固定⼤⼩的线程池。

每次提交⼀个任务就创建⼀个线程,直到线程达到线程池的最⼤⼤⼩。

线程池的⼤⼩⼀旦达到最⼤值就会保持不变,如果某个线程因为执⾏异常⽽结束,那么线程池会补充⼀个新线程。

线程池使用场景

线程池使用场景

线程池使用场景
线程池使用场景
一、什么是线程池?
线程池是指创建一个可复用的线程集,这些线程可以被重复利用,而不需要每次都创建新线程。

它可以帮助我们避免在系统中创建大量线程,从而减少内存消耗、节省时间开销和CPU开销。

二、线程池使用场景
1. 后台服务
后台服务通常会执行长时间的任务,这些任务可能需要运行几小时或几天,线程池可以很好地处理这类任务,因为它可以缓存线程,减少对系统资源的占用。

2. 并发任务
使用线程池可以有效地处理大量并发请求,如在Web 应用程序中处理HTTP请求,线程池可以更快地处理这些请求,并且可以更好地控制系统资源的分配。

3. 批量任务
当需要处理大量相似的任务时,可以使用线程池来提高效率,比如在数据库中批量处理数据,使用线程池可以加快处理速度。

4.实时任务
如果有一系列的实时任务,可以使用线程池来处理,比如在游戏中,可以使用线程池来处理实时的玩家操作,这样可以更好地分配系统资源,提高性能。

5. 长时间任务
线程池可以用来处理长时间运行的任务,例如爬虫任务,它可以帮助我们更好地控制系统资源的分配,减少系统负载。

6. IO密集型任务
IO密集型任务可以使用线程池来加速处理,比如从数据库或文件系统中读取数据,使用线程池可以加快处理速度,减少等待时间。

7. 网络通信
网络通信中的任务也可以使用线程池来处理,线程池可以帮助我们更好地分配系统资源,提高网络通信的性能。

总之,线程池可以帮助我们更好地管理和分配系统资源,提高程序的性能,有效地处理大量请求和长时间任务,因此它在多种场景下都很有用。

线程池 工作原理

线程池 工作原理

线程池工作原理
线程池是一种并发编程的技术,它可以通过预先创建一定数量的线程,来处理多个任务,从而提高程序的运行效率。

线程池中包含若干个线程,这些线程可以执行多个任务。

线程池分为两类:定长线程池和可变长度线程池。

线程池的工作原理如下:
1. 线程池初始化
在初始化时,会创建一个线程池管理器,创建固定数量的线程池,将这些线程放在一个线程池数组中。

同时,创建一个任务队列,用来存储等待执行的任务。

2. 等待执行任务
当有任务到来时,线程池管理器从任务队列中取出一个任务,分配给其中一个空闲线程去执行。

如果此时线程池中的所有线程都在执行任务,则任务会被暂时缓存,等待有空闲的线程可以执行该任务。

3. 执行任务
线程池中的线程会竞争任务,并执行具体任务代码。

任务执行完毕之后,线程并不会结束生命周期,而是会进入等待状态,继续等待新的任务。

4. 结束任务
当线程池中的线程完成任务之后,如果没有新的任务需要执行,线程会进入休眠状态,等待新的任务的到来。

如果线程池不再需要使用,那么会将线程池中的线程全部终止。

线程池的作用是避免线程的频繁创建和销毁,相比于每次执行任务都创建和销毁线程,线程池可以大大降低线程创建和销毁的时间开销,提高程序运行效率。

由浅入深理解Java线程池及线程池的如何使用

由浅入深理解Java线程池及线程池的如何使用

由浅⼊深理解Java线程池及线程池的如何使⽤前⾔多线程的异步执⾏⽅式,虽然能够最⼤限度发挥多核计算机的计算能⼒,但是如果不加控制,反⽽会对系统造成负担。

线程本⾝也要占⽤内存空间,⼤量的线程会占⽤内存资源并且可能会导致Out of Memory。

即便没有这样的情况,⼤量的线程回收也会给GC带来很⼤的压⼒。

为了避免重复的创建线程,线程池的出现可以让线程进⾏复⽤。

通俗点讲,当有⼯作来,就会向线程池拿⼀个线程,当⼯作完成后,并不是直接关闭线程,⽽是将这个线程归还给线程池供其他任务使⽤。

接下来从总体到细致的⽅式,来共同探讨线程池。

总体的架构来看Executor的框架图:接⼝:Executor,CompletionService,ExecutorService,ScheduledExecutorService抽象类:AbstractExecutorService实现类:ExecutorCompletionService,ThreadPoolExecutor,ScheduledThreadPoolExecutor从图中就可以看到主要的⽅法,本⽂主要讨论的是ThreadPoolExecutor研读ThreadPoolExecutor看⼀下该类的构造器:public ThreadPoolExecutor(int paramInt1, int paramInt2, long paramLong, TimeUnit paramTimeUnit,BlockingQueue<Runnable> paramBlockingQueue, ThreadFactory paramThreadFactory,RejectedExecutionHandler paramRejectedExecutionHandler) {this.ctl = new AtomicInteger(ctlOf(-536870912, 0));this.mainLock = new ReentrantLock();this.workers = new HashSet();this.termination = this.mainLock.newCondition();if ((paramInt1 < 0) || (paramInt2 <= 0) || (paramInt2 < paramInt1) || (paramLong < 0L))throw new IllegalArgumentException();if ((paramBlockingQueue == null) || (paramThreadFactory == null) || (paramRejectedExecutionHandler == null))throw new NullPointerException();this.corePoolSize = paramInt1;this.maximumPoolSize = paramInt2;this.workQueue = paramBlockingQueue;this.keepAliveTime = paramTimeUnit.toNanos(paramLong);this.threadFactory = paramThreadFactory;this.handler = paramRejectedExecutionHandler;}corePoolSize :线程池的核⼼池⼤⼩,在创建线程池之后,线程池默认没有任何线程。

线程池的底层原理

线程池的底层原理

线程池的底层原理
线程池是一种常用的多线程编程技术,它可以在程序启动时创建一定数量的线程,这些线程可以被反复利用来执行不同的任务。

线程池的底层原理包括以下几个方面:
1. 线程池的创建:线程池的创建包括预先创建线程对象、线程队列和任务队列等。

在线程池创建之后,线程对象会等待任务的到来。

2. 任务的提交:任务的提交指的是将需要执行的代码块封装成任务,并提交给线程池。

任务可以是一个函数、一个对象的方法或者是一个Lambda表达式等。

3. 任务的执行:线程池中的线程会不断地从任务队列中取出任务,并执行这些任务。

当线程执行完一个任务后,它会立即返回到线程池中,等待下一个任务的到来。

4. 线程的回收:线程池会根据一定的策略来回收空闲的线程。

当线程池中的线程数量过多时,多余的线程会被回收;当线程池中的线程数量不足时,线程池会新建线程来执行任务。

线程池的底层原理可以很好地解决多线程编程中的一些问题,如线程的创建和销毁、线程的调度等。

在实际开发中,使用线程池技术可以提高程序的性能和稳定性,减少资源浪费和线程安全问题。

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线程池的执行原理

线程池的执行原理

线程池的执行原理一、概述线程池是一种常见的并发编程技术,它可以有效地管理和复用线程资源,提高程序的性能和稳定性。

本文将介绍线程池的执行原理,包括线程池的组成结构、任务队列、线程调度和执行流程等方面。

二、线程池的组成结构线程池由三个基本组件构成:任务队列、工作线程和管理器。

其中,任务队列用于存储待处理的任务;工作线程用于执行任务;管理器用于监控和调度工作线程。

三、任务队列任务队列是线程池中最重要的组件之一,它用于存储待处理的任务。

当一个新任务到达时,它会被添加到任务队列中,并等待被工作线程处理。

通常情况下,任务队列采用先进先出(FIFO)策略来处理任务。

四、工作线程工作线程是执行实际工作的核心部分。

当一个新任务到达时,管理器会从空闲线程中选择一个工作线程来处理该任务。

如果当前没有可用的空闲线程,则创建一个新的工作线程来处理该任务。

五、管理器管理器是整个线程池的控制中心,它负责监控和调度工作线程。

在初始化时,管理器会创建一定数量的工作线程,并将它们添加到线程池中。

当一个新任务到达时,管理器会从空闲线程中选择一个工作线程来处理该任务。

如果当前没有可用的空闲线程,则创建一个新的工作线程来处理该任务。

六、线程调度线程调度是指如何选择和分配工作线程来执行任务。

通常情况下,线程调度采用以下两种策略之一:1. 任务优先级任务优先级是根据任务的重要性和紧急性来确定的。

具有较高优先级的任务将被首先处理,而具有较低优先级的任务则会被推迟或丢弃。

2. 线程池大小线程池大小是指可同时执行的工作线程数量。

如果当前正在执行的任务过多,则可以增加线程池大小以提高并发性能;如果当前正在执行的任务过少,则可以减小线程池大小以节省资源。

七、执行流程1. 初始化:创建管理器和一定数量的工作线程,并将它们添加到线程池中。

2. 添加新任务:当一个新任务到达时,它会被添加到任务队列中。

3. 选择工作线程:管理器从空闲线程中选择一个工作线程来处理该任务。

线程池的执行原理

线程池的执行原理

线程池的执行原理线程池是一种常用的多线程技术,它能够提高程序的处理效率和资源利用率。

线程池由线程队列和工作线程组成,它通过预先创建多个线程并管理它们的执行,可以减少线程的创建和销毁开销,提高任务执行的效率。

线程池的执行原理如下:1.初始化线程池:在程序启动时,创建线程池,并根据需要的线程数量预先创建工作线程。

2.任务提交:将任务提交给线程池。

3.任务队列管理:线程池维护一个任务队列,将提交的任务加入队列中。

4.任务分配:线程池根据任务队列中的任务,将任务分配给空闲的工作线程。

5.任务执行:工作线程从任务队列中取出任务进行执行。

6.线程销毁和回收:当线程池不再需要存在或程序退出时,销毁线程池,并回收相关资源。

线程池的优点:•减少线程创建和销毁的开销:线程的创建和销毁是一项较为昂贵的操作,通过线程池可以重复利用已经创建的线程,减少线程创建和销毁的开销。

•提高系统响应速度:线程池能够快速分配任务给空闲线程,提高系统的响应速度。

•控制最大并发数:线程池可以限制同时执行的线程数量,防止系统因过多线程而资源耗尽。

•提供线程管理和监控机制:线程池可以提供线程的管理和监控功能,包括线程的状态、运行时间等信息,方便调试和性能优化。

需要注意的是,线程池在使用过程中需要根据实际情况合理配置线程数量,避免线程数过多或过少导致性能问题。

总结:线程池是一种提高程序效率和资源利用率的常用技术,它通过预先创建多个线程并管理它们的执行,减少线程的创建和销毁开销,提高任务执行效率。

线程池的使用可以减少系统资源耗用,提高系统的响应速度,并提供线程管理和监控机制。

合理配置线程数量是线程池使用中需要注意的问题。

线程池的原理

线程池的原理

线程池的原理
线程池是一种多线程处理的方法,它包含了一组线程,这些线程可以在需要的时候被重复使用。

线程池的原理是为了提高线程的利用率和系统的性能,通过控制线程的数量和复用,减少了线程的创建和销毁所带来的开销,从而提高了系统的响应速度和吞吐量。

线程池的原理主要包括以下几个方面:
1. 线程的复用,线程池中的线程可以被重复利用,当一个任务到来时,线程池会分配一个空闲的线程来处理任务,而不是每次都创建一个新的线程。

这样可以减少线程的创建和销毁所带来的开销,提高了系统的性能。

2. 控制并发数量,线程池可以限制并发执行的线程数量,当任务数量超过线程池的处理能力时,可以根据线程池的配置来进行排队或拒绝任务,从而保护系统不被过度压力。

这种控制并发的方式可以有效地避免系统资源被耗尽,保证系统的稳定性。

3. 管理线程生命周期,线程池可以管理线程的生命周期,包括线程的创建、销毁、空闲线程的回收等。

通过线程池的管理,可以避免线程因为长时间运行而导致资源泄漏或系统崩溃的情况。

4. 提高响应速度,线程池可以预先创建一定数量的线程,当任务到来时,可以立即分配线程来处理,从而减少了任务等待的时间,提高了系统的响应速度。

5. 统一管理和监控,线程池可以统一管理和监控线程的状态和执行情况,可以方便地进行统计、日志记录、异常处理等操作,提高了系统的可维护性和稳定性。

总之,线程池的原理是通过合理地管理和利用线程资源,提高系统的性能和稳定性。

它是多线程编程中非常重要的一部分,可以有效地解决线程管理和并发控制
的问题,是编写高效、稳定的多线程程序的重要工具之一。

通过深入理解线程池的原理,可以更好地利用线程池来提高系统的性能和响应速度。

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Java大数据培训技术分享:为什么用线程池及常见四种线程池一、为什么用线程池1、创建/销毁线程伴随着系统开销,过于频繁的创建/销毁线程,会很大程度上影响处理效率>例如:>>记创建线程消耗时间T1,执行任务消耗时间T2,销毁线程消耗时间T3>>如果T1+T3>T2,那么是不是说开启一个线程来执行这个任务太不划算了!>>正好,线程池缓存线程,可用已有的闲置线程来执行新任务,避免了T1+T3带来的系统开销2、线程并发数量过多,抢占系统资源从而导致阻塞>我们知道线程能共享系统资源,如果同时执行的线程过多,就有可能导致系统资源不足而产生阻塞的情况>>运用线程池能有效的控制线程最大并发数,避免以上的问题3、对线程进行一些简单的管理> 比如:延时执行、定时循环执行的策略等>> 运用线程池都能进行很好的实现二、线程池 ThreadPoolExecutor在 Java 中,线程池的概念是 Executor 这个接口,具体实现为ThreadPoolExecutor 类,学习 Java 中的线程池,就可以直接学习他了对线程池的配置,就是对 ThreadPoolExecutor 构造函数的参数的配置,既然这些参数这么重要,就来看看构造函数的各个参数吧ThreadPoolExecutor提供了四个构造函数//五个参数的构造函数public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,intmaximumPoolSize, long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable>workQueue)//六个参数的构造函数-1public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory)//六个参数的构造函数-2public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler)//七个参数的构造函数public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler)•我知道你看到这些构造函数和我一样也是吓呆了,但其实一共就7种类型,理解起来简直和理解一周有7天一样简单,而且一周有两天是周末,其实也就只有5天需要了解!•int corePoolSize=> 该线程池中核心线程数最大值> **核心线程:**>> 线程池新建线程的时候,如果当前线程总数小于corePoolSize,则新建的是核心线程,如果超过corePoolSize,则新建的是非核心线程>> 核心线程默认情况下会一直存活在线程池中,即使这个核心线程啥也不干(闲置状态)。

>> 如果指定ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut这个属性为true,那么核心线程如果不干活(闲置状态)的话,超过一定时间(时长下面参数决定),就会被销毁掉> •int maximumPoolSize> 该线程池中**线程总数最大值**>> 线程总数 = 核心线程数 + 非核心线程数。

核心线程在上面解释过了,这里说下非核心线程:>•long keepAliveTime> 该线程池中**非核心线程闲置超时时长**>> 一个非核心线程,如果不干活(闲置状态)的时长超过这个参数所设定的时长,就会被销毁掉>> 如果设置allowCoreThreadTimeOut = true,则会作用于核心线程•TimeUnit unit> keepAliveTime的单位,TimeUnit是一个枚举类型,其包括:>> 1. NANOSECONDS : 1微毫秒 = 1微秒 / 1000> 2. MICROSECONDS : 1微秒 = 1毫秒/ 1000> 3. MILLISECONDS : 1毫秒 = 1秒 /1000> 4. SECONDS :秒> 5. MINUTES :分> 6. HOURS :小时> 7. DAYS :天•BlockingQueue<Runnable> workQueue> 该线程池中的任务队列:维护着等待执行的Runnable对象>> 当所有的核心线程都在干活时,新添加的任务会被添加到这个队列中等待处理,如果队列满了,则新建非核心线程执行任务>> 常用的workQueue类型:>> 1. **SynchronousQueue:**这个队列接收到任务的时候,会直接提交给线程处理,而不保留它如果所有线程都在工作怎么办?那就新建一个线程来处理这个任务!所以为了保证不出现<线程数达到了maximumPoolSize而不能新建线程>的错误,使用这个类型队列的时候,maximumPoolSize一般指定成Integer.MAX_VALUE,即无限大>> 2. **LinkedBlockingQueue:**这个队列接收到任务的时候,如果当前线程数小于核心线程数,则新建线程(核心线程)处理任务;如果当前线程数等于核心线程数,则进入队列等待。

由于这个队列没有最大值限制,即所有超过核心线程数的任务都将被添加到队列中,这也就导致了maximumPoolSize的设定失效,因为总线程数永远不会超过corePoolSize>> 3. **ArrayBlockingQueue:**可以限定队列的长度,接收到任务的时候,如果没有达到corePoolSize的值,则新建线程(核心线程)执行任务,如果达到了,则入队等候,如果队列已满,则新建线程(非核心线程)执行任务,又如果总线程数到了maximumPoolSize,并且队列也满了,则发生错误>> 4. **DelayQueue:**队列内元素必须实现Delayed接口,这就意味着你传进去的任务必须先实现Delayed接口。

这个队列接收到任务时,首先先入队,只有达到了指定的延时时间,才会执行任务•ThreadFactory threadFactory> 创建线程的方式,这是一个接口,你new他的时候需要实现他的`ThreadnewThread(Runnable r)`方法,一般用不上,**这是星期六,休息**>> 但我还是说一句吧(把枪放下...)>> 小伙伴应该知道AsyncTask是对线程池的封装吧?那就直接放一个AsyncTask新建线程池的threadFactory参数源码吧:>> ```> new ThreadFactory() {> private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);>> public Thread new Thread(Runnable r) {> return newThread(r,"AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());> }> }> ```> 这么简单?就给线程起了个名?!•RejectedExecutionHandler handler> 这玩意儿就是抛出异常专用的,比如上面提到的两个错误发生了,就会由这个handler 抛出异常,你不指定他也有个默认的>新建一个线程池的时候,一般只用5个参数的构造函数。

向 ThreadPoolExecutor 添加任务那说了这么多,你可能有疑惑,我知道 new 一个ThreadPoolExecutor,大概知道各个参数是干嘛的,可是我new完了,怎么向线程池提交一个要执行的任务啊?通过 ThreadPoolExecutor.execute(Runnable command) 方法即可向线程池内添加一个任务ThreadPoolExecutor 的策略上面介绍参数的时候其实已经说到了ThreadPoolExecutor执行的策略,这里给总结一下,当一个任务被添加进线程池时:1. 线程数量未达到corePoolSize,则新建一个线程(核心线程)执行任务2. 线程数量达到了corePools,则将任务移入队列等待3. 队列已满,新建线程(非核心线程)执行任务4. 队列已满,总线程数又达到了maximumPoolSize,就会由上面那位星期天(RejectedExecutionHandler)抛出异常三.、常见四种线程池如果你不想自己写一个线程池,那么你可以从下面看看有没有符合你要求的(一般都够用了),如果有,那么很好你直接用就行了,如果没有,那你就老老实实自己去写一个吧Java 通过 Executors 提供了四种线程池,这四种线程池都是直接或间接配置ThreadPoolExecutor 的参数实现的,下面我都会贴出这四种线程池构造函数的源码,各位大佬们一看便知!来,走起:CachedThreadPool()可缓存线程池:1. 线程数无限制2. 有空闲线程则复用空闲线程,若无空闲线程则新建线程3. 一定程序减少频繁创建/销毁线程,减少系统开销创建方法:ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();源码:public static ExecutorService newCachedThreadPool() {return new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE, 60L,TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());}通过我上面行云流水谈笑风生天马行空滔滔不绝的对各种参数的说明,这个源码你肯定一眼就看懂了,想都不用想(下面三种一样啦)FixedThreadPool()定长线程池:1. 可控制线程最大并发数(同时执行的线程数)2. 超出的线程会在队列中等待创建方法://nThreads => 最大线程数即maximumPoolSizeExecutorService fixedThreadPool =Executors.newFixedThreadPool(int nThreads);//threadFactory => 创建线程的方法,这就是我叫你别理他的那个星期六!你还看!ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory);源码:public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads){ return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, LISECONDS, newLinkedBlockingQueue<Runnable>());}2个参数的构造方法源码,不用我贴你也知道他把星期六放在了哪个位置!所以我就不贴了。

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