Java 四種線程池newCachedThreadPool,newFixedThreadPool,newScheduledThreadPool,newSingleThreadExecutor

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介紹new Thread的弊端及Java四種線程池的使用，對Android同樣適用。本文是基礎篇，後面會分享下線程池一些進階功能。

1、new Thread的弊端
執行一個非同步任務你還只是如下new Thread嗎。

new Thread(new Runnable() { @Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stub}}).start();

那你就out太多了，new Thread的弊端如下：

a. 每次new Thread建立對象效能差。
b. 線程缺乏統一管理，可能無限制建立線程，相互之間競爭，及可能佔用過多系統資源導致死機或oom。
c. 缺乏更多功能，如定時執行、定期執行、線程中斷。
相比new Thread，Java提供的四種線程池的好處在於：
a. 重用存在的線程，減少對象建立、消亡的開銷，效能佳。
b. 可有效控制最大並發線程數，提高系統資源的使用率，同時避免過多資源競爭，避免堵塞。
c. 提供定時執行、定期執行、單線程、並發數控制等功能。

2、Java 線程池

Java通過Executors提供四種線程池，分別為：
newCachedThreadPool建立一個可緩衝線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則建立線程。
newFixedThreadPool 建立一個定長線程池，可控制線程最大並發數，超出的線程會在隊列中等待。
newScheduledThreadPool 建立一個定長線程池，支援定時及週期性任務執行。
newSingleThreadExecutor 建立一個單線程化的線程池，它只會用唯一的背景工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。

(1). newCachedThreadPool
建立一個可緩衝線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則建立線程。範例程式碼如下：

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < 10; i++) {final int index = i;try {Thread.sleep(index * 1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} cachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Overridepublic void run() {System.out.println(index);}});}

線程池為無限大，當執行第二個任務時第一個任務已經完成，會複用執行第一個任務的線程，而不用每次建立線程。

 (2). newFixedThreadPool
建立一個定長線程池，可控制線程最大並發數，超出的線程會在隊列中等待。範例程式碼如下：

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);for (int i = 0; i < 10; i++) {final int index = i;fixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Overridepublic void run() {try {System.out.println(index);Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}});}

因為線程池大小為3，每個任務輸出index後sleep 2秒，所以每兩秒列印3個數字。

定長線程池的大小最好根據系統資源進行設定。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可參考PreloadDataCache。

(3) newScheduledThreadPool
建立一個定長線程池，支援定時及週期性任務執行。順延強制範例程式碼如下：

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { @Overridepublic void run() {System.out.println("delay 3 seconds");}}, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲3秒執行。

定期執行範例程式碼如下：

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Overridepublic void run() {System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");}}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲1秒後每3秒執行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更強大，後面會有一篇單獨進行對比。

(4)、newSingleThreadExecutor
建立一個單線程化的線程池，它只會用唯一的背景工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。範例程式碼如下：

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();for (int i = 0; i < 10; i++) {final int index = i;singleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Overridepublic void run() {try {System.out.println(index);Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}});}

結果依次輸出，相當於順序執行各個任務。

現行大多數GUI程式都是單線程的。Android中單線程可用於資料庫操作，檔案操作，應用大量安裝，應用大量刪除等不適合并發但可能IO阻塞性及影響UI線程響應的操作。

線程池的作用：

線程池作用就是限制系統中執行線程的數量。
     根 據系統的環境情況，可以自動或手動設定線程數量，達到啟動並執行最佳效果；少了浪費了系統資源，多了造成系統擁擠效率不高。用線程池控制線程數量，其他線程排 隊等候。一個任務執行完畢，再從隊列的中取最前面的任務開始執行。若隊列中沒有等待進程，線程池的這一資源處於等待。當一個新任務需要運行時，如果線程池 中有等待的背景工作執行緒，就可以開始運行了；否則進入等待隊列。

為什麼要用線程池:

1.減少了建立和銷毀線程的次數，每個背景工作執行緒都可以被重複利用，可執行多個任務。

2.可以根據系統的承受能力，調整線程池中工作線線程的數目，防止因為消耗過多的記憶體，而把伺服器累趴下(每個線程需要大約1MB記憶體，線程開的越多，消耗的記憶體也就越大，最後死機)。

Java裡麵線程池的頂級介面是Executor，但是嚴格意義上講Executor並不是一個線程池，而只是一個執行線程的工具。真正的線程池介面是ExecutorService。

比較重要的幾個類：

ExecutorService	真正的線程池介面。
ScheduledExecutorService	能和Timer/TimerTask類似，解決那些需要任務重複執行的問題。
ThreadPoolExecutor	ExecutorService的預設實現。
ScheduledThreadPoolExecutor	繼承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService介面實現，週期性任務調度的類實現。

要配置一個線程池是比較複雜的，尤其是對於線程池的原理不是很清楚的情況下，很有可能配置的線程池不是較優的，因此在Executors類裡面提供了一些靜態工廠，產生一些常用的線程池。

1. newSingleThreadExecutor

建立一個單線程的線程池。這個線程池只有一個線程在工作，也就是相當於單線程串列執行所有任務。如果這個唯一的線程因為異常結束，那麼會有一個新的線程來替代它。此線程池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。

2.newFixedThreadPool

建立固定大小的線程池。每次提交一個任務就建立一個線程，直到線程達到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個線程因為執行異常而結束，那麼線程池會補充一個新線程。

3. newCachedThreadPool

建立一個可快取的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務所需要的線程，

那麼就會回收部分空閑（60秒不執行任務）的線程，當任務數增加時，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務。此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴於作業系統（或者說JVM）能夠建立的最大線程大小。

4.newScheduledThreadPool

建立一個大小無限的線程池。此線程池支援定時以及周期性執行任務的需求。

執行個體

1：newSingleThreadExecutor·

MyThread.java

public class MyThread extends Thread {    @Override    public void run() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在執行。。。");    }}