Java固定线程池 for循环

导言

在Java编程中，经常需要使用多线程来实现并发操作。然而，线程的创建和管理是一项相对复杂的任务。为了简化开发者的工作，Java提供了线程池的概念，其中固定线程池是最常用的一种。本文将介绍Java中固定线程池的概念和使用方法，并通过一个实例来说明如何利用固定线程池和for循环实现并发操作。

固定线程池概述

固定线程池是一种特殊类型的线程池，其中线程数量是固定的。它使用一个线程队列来存储待执行的任务，并且在需要时创建线程来执行这些任务。由于线程数量是固定的，所以固定线程池能够控制并发线程的数量，避免了过多的线程创建和销毁，从而提高了性能和资源利用率。

固定线程池的使用

下面是使用Java固定线程池的一般步骤：

  1. 创建一个固定线程池对象，并指定线程数量。这里使用Executors类的newFixedThreadPool方法来创建线程池。

    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

  2. 创建一个实现Runnable接口的任务类，并在其run方法中实现需要执行的操作。

    class MyTask implements Runnable {
    public void run() {
        // 执行操作
    }
}

  3. 将任务提交给线程池来执行。使用execute方法提交任务。

    executor.execute(new MyTask());

  4. 最后，当不再需要线程池时，需要调用shutdown方法来关闭线程池。

    executor.shutdown();

使用固定线程池和for循环实现并发操作

现在，我们将通过一个实例来演示如何使用固定线程池和for循环实现并发操作。假设我们有一个需要处理100个任务的场景，我们希望使用固定线程池来同时处理这些任务。

首先，我们需要创建一个固定线程池对象，并指定线程数量：

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

然后，我们创建一个实现Runnable接口的任务类，并在其run方法中实现具体的操作。假设我们的任务是打印当前线程的名称和任务编号：

class MyTask implements Runnable {
    private int taskId;
    
    public MyTask(int taskId) {
        this.taskId = taskId;
    }
    
    public void run() {
        System.out.println("Task " + taskId + " is running on thread " + Thread.currentThread().getName());
    }
}

接下来，我们使用for循环来创建并提交任务给线程池。在这个例子中，我们创建了100个任务，并通过execute方法来提交任务：

for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    executor.execute(new MyTask(i));
}

最后，我们调用shutdown方法来关闭线程池，等待所有任务执行完成。

executor.shutdown();

通过以上代码，我们实现了100个任务的并发处理。固定线程池会根据线程池的大小来创建线程并执行任务，从而实现并发操作。

序列图

下面是使用mermaid语法绘制的固定线程池和for循环的执行过程的序列图：

sequenceDiagram
    participant ExecutorService
    participant MyTask
    participant Thread

    ExecutorService->>MyTask: 创建任务对象
    ExecutorService->>Thread: 创建线程
    ExecutorService->>Thread: 执行任务
    ExecutorService->>MyTask: 执行任务
    ExecutorService->>Thread: 执行任务
    ExecutorService->>MyTask: 执行任务
    ...

在序列图中，可以看到线程池对象创建了多个任务对象，并为每个任务对象创建了一个线程，然后再执行任务。

关系图

下面是使用mermaid语法绘制的