Java 线程池工厂类

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mob64ca12f86e32 2024-08-10 08:02:12 ©著作权

文章标签 线程池 Java 工厂类 文章分类 Java 后端开发

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Java 线程池工厂类

在 Java 中，线程的管理是一个非常重要的方面。为了提高性能和资源利用率，Java 提供了线程池的概念，其中线程池工厂类是用来创建和管理线程池的工具。线程池可以有效控制应用程序中的线程数量，从而避免频繁创建和销毁线程所带来的开销。

线程池的基本概念

线程池是一组线程的集合，这些线程用于执行多个任务。使用线程池的主要优点包括：

减少延迟：避免频繁的线程创建和销毁。
资源控制：限制最大并发线程数，避免系统过载。
任务管理：可以管理和调度执行的任务。

线程池工厂类

在 Java 中，Executors 类提供了一些工厂方法，可以轻松创建不同类型的线程池。以下是几个常用的线程池创建方法：

newFixedThreadPool(int nThreads)：创建一个固定大小的线程池。
newCachedThreadPool()：创建一个可缓存的线程池。
newSingleThreadExecutor()：创建一个单线程的线程池。

代码示例

下面是一个使用 Executors 创建固定大小线程池的简单示例：

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

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建固定大小的线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        // 提交任务
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int taskId = i;
            executorService.submit(() -> {
                System.out.println("正在执行任务 " + taskId + " 在 " + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    // 模拟任务执行时间
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("任务 " + taskId + " 完成");
            });
        }

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

在以上代码中，我们创建了一个包含 3 个线程的固定大小线程池。通过 submit() 方法提交了 5 个任务，线程池会按需分配线程来并行执行这些任务。

线程池的状态管理

线程池不仅可以执行任务，还可以管理其自身的状态。线程池的状态包括：

运行状态：线程池正在执行任务。
关闭状态：所有任务已完成，线程池已关闭。
终止状态：线程池被强制关闭。

线程池工厂类提供的 API 可以帮助我们检查和控制线程池的状态。

序列图示例

接下来，我们用序列图展示线程池执行任务的过程：

sequenceDiagram
    participant Main
    participant ThreadPool
    participant Task

    Main->>ThreadPool: 创建线程池
    Main->>ThreadPool: 提交任务1
    Main->>ThreadPool: 提交任务2
    ThreadPool->>Task: 执行任务1
    ThreadPool->>Task: 执行任务2
    Task->>ThreadPool: 任务1完成
    Task->>ThreadPool: 任务2完成
    Main->>ThreadPool: 关闭线程池

在这个序列图中，主线程创建线程池并提交多个任务。线程池负责将任务分配给可用的线程执行，并在任务完成后通知主线程。