线程 or 线程池

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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

最佳线程数目 = ((线程等待时间+线程CPU时间)/线程CPU时间 )* CPU数目
比如平均每个线程CPU运行时间为0.5s,而线程等待时间(非CPU运行时间,比如IO)为1.5s,CPU核心数为8,那么根据上面这个公式估算得到:
((0.5+1.5)/0.5)*8=32。
这个公式进一步转化为:最佳线程数目 = (线程等待时间与线程CPU时间之比 + 1)* CPU数目。
可以得出一个结论:线程等待时间所占比例越高,需要越多线程。线程CPU时间所占比例越高,需要越少线程。

一、new Thread的弊端

执行一个异步任务你还只是如下new Thread吗? Java

new Thread(new Runnable() {

@Override
public void run() {
	// TODO Auto-generated method stub
}

}).start();

new Thread(new Runnable() {

@Override
public 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新建对象性能差。 b. 线程缺乏统一管理,可能无限制新建线程,相互之间竞争,及可能占用过多系统资源导致死机或oom。 c. 缺乏更多功能,如定时执行、定期执行、线程中断。 相比new Thread,Java提供的四种线程池的好处在于: a. 重用存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳。 b. 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。 c. 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

Java通过Executors提供四种线程池,分别为: 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。示例代码如下: Java

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() {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println(index);
	}
});

}

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() {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println(index);
	}
});

} 线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。

(2). 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。示例代码如下: Java

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; fixedThreadPool.execute(new Runnable() {

	@Override
	public void run() {
		try {
			System.out.println(index);
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
});

}

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; fixedThreadPool.execute(new Runnable() {

	@Override
	public void run() {
		try {
			System.out.println(index);
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
});

} 因为线程池大小为3,每个任务输出index后sleep 2秒,所以每两秒打印3个数字。 定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可参考PreloadDataCache。

(3) newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下: Java

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {

@Override
public void run() {
	System.out.println("delay 3 seconds");
}

}, 3, TimeUnit.SECONDS);

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {

@Override
public void run() {
	System.out.println("delay 3 seconds");
}

}, 3, TimeUnit.SECONDS); 表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下: Java

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

@Override
public void run() {
	System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}

}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

@Override
public void run() {
	System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}

}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); 表示延迟1秒后每3秒执行一次。 ScheduledExecutorService比Timer更安全,功能更强大,后面会有一篇单独进行对比。

(4)、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。示例代码如下: Java

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {

	@Override
	public void run() {
		try {
			System.out.println(index);
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
});

}

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {

	@Override
	public void run() {
		try {
			System.out.println(index);
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
});

} 结果依次输出,相当于顺序执行各个任务。 现行大多数GUI程序都是单线程的。Android中单线程可用于数据库操作,文件操作,应用批量安装,应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。