线程池的简单使用

2017-08-17

对于普通新线程的使用，我们已经非常熟悉了，甚至从接触Android不久，我们就已经对开启一个新线程有所了解，毕竟语法非常简单，随手就可以开一条线程出来：

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //do something
            }
        }).start();

这种匿名内部类的写法因为足够简便所以很受欢迎，还有两种广为人知的线程开启方法，分别是继承Thread和实现Runnable接口，当然换汤不换药，原理上都是调用Thread对象的start方法开启新线程。如果只是需要开一两条新线程做一些轻量级的操作确实可以这么写，但是这样写有很多弊端：

首先很明显的是，这种开启新线程的写法没有数量的限制，也就是说如果有一个需要开启大量新线程的需求，则每次都会新开辟一块内存用来运行新线程，大量线程的创建和执行将直接影响系统的吞吐量，如果内存占用过多，甚至会导致oom；

其次，不只是线程的创建，线程的销毁也是需要时间的，当有大量线程创建和销毁时，性能上的损耗是很明显的；

同时，线程太多且缺乏统一管理的情况下，可能会出现大量线程抢占系统资源导致的阻塞现象；

缺乏定时执行、定期执行、单线程、并发控制等功能。

而将上面的弊端解决的，就是线程池：

重用存在的线程，减少对象创建、销毁的开销，提高性能；

能够控制最大线程数，避免大量线程出现抢占系统资源导致阻塞的情况，提高系统资源的利用率；

提供定时、定期、单线程、并发数控制等功能。

所以说，在不知道可能会需要创建多少新线程的地方，应该优先考虑使用线程池。下面就线程池进行一下详解。

整个线程池最顶部的接口是Executor，它提供一个execute方法，接收一个实现Runnable接口的对象作为参数，然而真正实现线程池的时候一般不是使用Executor来实现，而是使用另一个实现了Executor接口的接口ExecutorService。ExecutorService基本提供了线程池管理线程所需要的全部方法，所以ExecutorService才是真正用来实现线程池的接口。

而最终实现ExecutorService接口，将方法具体下来实现线程池功能的、真正意义的线程池类是ThreadPoolExecutor。

像其他实体类一样，ThreadPoolExecutor类的初始化也是要通过调用构造函数，我们来看一下ThreadPoolExecutor的构造函数：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }

打开源码的你可能有点懵逼，但是你没有看错，ThreadPoolExecutor类有四个构造函数，上面这个五个参数的构造函数是其中看起来最简单的、也就是参数最少的一个。

最简单的构造函数都是五个参数，看着就很头大，源代码开发者自然不会不照顾用户情绪，所以其实早已准备好一个工厂类Executors，通过这个工厂类可以十分快捷的创建四种比较常用的线程池，下面暂时把ThreadPoolExecutor放在一边，看一下这四种线程池。

四种常用的线程池

newCachedThreadPool

1	ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

这是一个可缓存、且可根据实际情况调整线程数量的线程池。

使用这个线程池对象调用execute方法时，如果有以前创建的可用的线程，该线程就会被重用，如果没有可用的线程，就重新创建一个新线程添加到池中。

之所以要把可用的重点标注出来，是因为并不是所有的以前构建的线程都被缓存可用，newCachedThreadPool 只会将没有任务运行的线程缓存60s，超过60s没有被使用的线程就会被终止并从缓存中移除。

注意创建这种线程池的时候可以不传参或者传入一个ThreadFactory对象，也就是说不需要传入与线程数有关的参数，因为newCachedThreadPool默认最大线程数是Integer.MAX_VALUE，相当于没有对最大线程数做限制。

也就是说，这种线程池可以自动根据情况实现线程的复用，而且使用这种线程池不用担心线程的结束问题，如果缓存的线程超过60s没有被复用就会被终止移除。

这种线程池不适合面向连接的daemon型任务，但是是执行很多生存期很短的异步任务时的首选

newSingleThreadPool

1	ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

根据类名也可以看出来，这个线程池只创建一个线程，实际上从源码上看，这个类的创建方式就是创建一个核心线程数和最大线程数都为1的ThreadPoolExecutor对象，所以也不需要在创建的时候传入线程数之类的参数。

这种线程池中因为只有一个线程在运行，所以自然所有任务都是串行的，除了正在运行的任务，其他任务按照提交顺序存储在一个队列中，之后会依次按照提交顺序处理任务。

需要注意的是，如果这个唯一的工作线程因为异常停止，那么会有一个新的线程来替代它。

newFixedThreadPool

1	ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

这个线程池创建的时候要传入一个数字，这个数字即这个线程池固定的最大线程数大小，它也能复用以前创建的空闲的线程，但不能自由的创建新线程，如果在超过固定线程数后还传进新建线程的任务，只能放到队列中等待，直到当前满了的线程池中有线程终止移出池子，再按提交的顺序上去运行。

需要注意的是，这种线程池相比cache线程池更适合稳定固定、长时间连接的的正规并发编程，多用于服务器。

newScheduledThreadPool

1	ExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(3);

这是一个调度型的线程池，之前提到的定时或定期执行任务的功能就是由这种线程池实现的。

newSingleThreadScheduledExecutor

1	ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

这种线程池也可以控制定时或定期执行任务，但是与newScheduledThreadPool的差别是后者可以指定线程数，而这个线程池是固定的一条线程。

上面五种线程池是可以由工厂类Executors直接创建的，也是官方推荐的创建线程池的方法，但是点进对应的源代码后不难发现，它们本质上还是调用了ThreadPoolExecutor类来构造线程池对象。

例如 newFixedThreadPool：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

所以在大概了解一下五种常用的线程池之后，对于每一种线程池的分析最后还是要深入到ThreadPoolExecutor中解释。

下一篇我们会从源码对线程池进行分析。