java 线程池 for循环

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mob649e815f0f18 2024-08-26 05:18:45 ©著作权

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使用 Java 线程池实现 For 循环的完整教程

在 Java 编程中，线程池是一种高效的处理多线程任务的机制。它可以帮助我们管理线程的创建和资源的消耗。在本文中，我们将讲解如何使用 Java 线程池来实现一个简单的 For 循环，具体流程如下：

任务流程

步骤	描述
步骤1	导入所需的 Java 类。
步骤2	创建线程池。
步骤3	使用 For 循环提交任务到线程池。
步骤4	关闭线程池。

每一步的详细说明

步骤1：导入所需的 Java 类

在 Java 中，要使用线程池，我们需要导入一些必要的线程库。以下是需要使用的类：

import java.util.concurrent.Executors; // 导入线程池生成类
import java.util.concurrent.ExecutorService; // 导入ExecutorService接口，用于管理线程

步骤2：创建线程池

使用 Executors 类创建固定大小的线程池。假设我们创建一个大小为 5 的线程池：

// 创建一个大小为5的线程池
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

步骤3：使用 For 循环提交任务到线程池

我们可以在 For 循环中提交多个任务到线程池。每个任务都可以是一个实现了 Runnable 接口的匿名类。以下是代码示例：

// 使用for循环提交任务
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int taskId = i; // 使用final修饰taskId以便能在内部类中访问
    executorService.submit(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("任务 " + taskId + " 正在执行 by " + Thread.currentThread().getName());
            // 模拟任务执行时间
            try {
                Thread.sleep(1000); // 让每个任务睡眠1秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("任务 " + taskId + " 执行完毕 by " + Thread.currentThread().getName());
        }
    });
}

在这个示例中，我们创建了 10 个任务并提交到线程池中。每个任务会打印出自己正在执行及完成的信息。

步骤4：关闭线程池

任务提交后，记得关闭线程池，以释放资源。我们可以使用 shutdown() 方法来做到这一点：

// 关闭线程池
executorService.shutdown();

完整代码示例

下面是整合上述步骤的完整 Java 程序示例：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个大小为5的线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

        // 使用for循环提交任务
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int taskId = i; // 使用final修饰taskId以便能在内部类中访问
            executorService.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("任务 " + taskId + " 正在执行 by " + Thread.currentThread().getName());
                    // 模拟任务执行时间
                    try {
                        Thread.sleep(1000); // 让每个任务睡眠1秒
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("任务 " + taskId + " 执行完毕 by " + Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }

        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }
}

关系图

在编写多线程程序时，理解程序中各个组件之间的关系是非常重要的。我们可以用 UML 关系图来表示这些关系，以下是一个简单的 ER 图示。

erDiagram
    THREAD_POOL {
        STRING name
        INT maxThreads
    }
    TASK {
        STRING id
        STRING state
    }
    THREAD_POOL ||--o{ TASK : contains

旅行图

通过使用线程池，我们可以在并发执行任务时更有效地利用 CPU，以下是一个展示执行任务过程的旅行图：

journey
    title 使用线程池处理任务的过程
    section 提交任务
      提交任务1: 5: 登记任务
      提交任务2: 5: 登记任务
      提交任务3: 5: 登记任务
      提交任务4: 5: 登记任务
    section 执行任务
      任务1执行: 3: 执行
      任务2执行: 3: 执行
    section 完成任务
      任务1完成: 2: 完成
      任务2完成: 2: 完成