# Java 線程池示例
> 原文: [https://javatutorial.net/java-thread-pool-example](https://javatutorial.net/java-thread-pool-example)
活動線程消耗系統資源,這可能導致 [JVM](https://javatutorial.net/jvm-explained) 創建太多線程,這意味著系統將很快用盡內存。

這就是 Java 中的線程池有助于解決的問題。
## 線程池如何工作?
線程池將先前創建的線程重用于當前任務。 這就解決了需要太多線程的問題,因此內存不足不是一個選擇。 您甚至可以將線程池??視為回收系統。 它不僅消除了用盡內存的選項,而且還使應用程序非常快速地響應,因為當請求到達時已經存在一個線程。

上圖的工作流不僅可以控制應用程序正在創建的線程數,還可以控制計劃任務的執行并將傳入的任務保持在隊列中。
## `Executor`,`Runnable`和`ExecutorService`
Java 提供了`Executor`框架,這意味著您只需要實現`Runnable`對象并將其發送給執行器即可執行。
要使用線程池,首先我們需要創建一個`ExecutorService`對象并將任務傳遞給它。`ThreadPoolExecutor`類設置核心和最大池大小。 然后,可運行對象將順序執行。
## 不同的`Executor`線程池方法
```java
newFixedThreadPool(int size) - creates a fixed size thread pool
newCachedThreadPool() - creates a thread pool that creates new threads if needed but will also use previous threads if they are available
newSingleThreadExecutor() - creates a single thread
```
`ExecutorService`接口包含許多方法,這些方法用于控制任務的進度并管理服務的終止。 您可以使用`Future`實例控制任務的執行。 有關如何使用`Future`的示例:
```java
ExecutorService execService = Executors.newFixedThreadPool(6);
Future<String> future = execService.submit(() -> "Example");
String result = future.get();
```
`ThreadPoolExecutor`使您可以實現具有許多參數的可擴展線程池,這些參數包括`corePoolSize`,`maximumPoolSize`,`keepAliveTime`,`unit`,`workQueue`,`handler`,`threadFactor`。 但是,`corePoolSize`,`maximumPoolSize`和`keepAliveTime`是主要變量,因為它們在每個構造函數中都使用。
`corePoolSize`是要保留在池中的線??程數,即使它們處于空閑狀態,除非設置了`allowCoreThreadTimeOut`。
`maximumPoolSize`是池中允許的最大線程數。
`keepAliveTime`是當線程數大于內核數時,這是多余的空閑線程將在終止之前等待新任務的最長時間。
有關其他參數的更多信息,請訪問[原始 Oracle 文檔](https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/ThreadPoolExecutor.html)。
## 線程池實現示例
工作流程步驟:
1. 創建要執行的任務
2. 使用執行程序創建執行程序池
3. 將任務傳遞給執行程序池
4. 關閉執行程序池
`Task.java`
```java
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
// (Step 1)
public class Task implements Runnable {
private String name;
public Task(String name) {
this.name = name;
}
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
if (i == 1) {
Date date = new Date();
SimpleDateFormat ft = new SimpleDateFormat("hh:mm:ss");
System.out.println("Time initialization for task " + this.name + " is " + ft.format(date));
}
else {
Date date = new Date();
SimpleDateFormat ft = new SimpleDateFormat("hh:mm:ss");
System.out.println("Execution time for task " + this.name + " is " + ft.format(date));
}
Thread.sleep(1000);
}
}
catch(InterruptedException error) {
error.printStackTrace();
}
System.out.println(this.name + " completed");
}
}
```
`Main.java`
```java
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Runnable task1 = new Task("task 1");
Runnable task2 = new Task("task 2");
Runnable task3 = new Task("task 3");
Runnable task4 = new Task("task 4");
Runnable task5 = new Task("task 5");
// (Step 2)
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
// (Step 3)
pool.execute(task1);
pool.execute(task2);
pool.execute(task3);
pool.execute(task4);
pool.execute(task5);
// (Step 4)
pool.shutdown();
}
}
```
**輸出**:
```java
Time initialization for task task 2 is 10:18:40
Time initialization for task task 1 is 10:18:40
Time initialization for task task 3 is 10:18:40
Execution time for task task 3 is 10:18:41
Execution time for task task 1 is 10:18:41
Execution time for task task 2 is 10:18:41
Execution time for task task 2 is 10:18:42
Execution time for task task 3 is 10:18:42
Execution time for task task 1 is 10:18:42
Execution time for task task 1 is 10:18:43
Execution time for task task 3 is 10:18:43
Execution time for task task 2 is 10:18:43
Execution time for task task 3 is 10:18:44
Execution time for task task 1 is 10:18:44
Execution time for task task 2 is 10:18:44
task 2 completed
task 1 completed
task 3 completed
Time initialization for task task 4 is 10:18:45
Time initialization for task task 5 is 10:18:45
Execution time for task task 4 is 10:18:46
Execution time for task task 5 is 10:18:46
Execution time for task task 4 is 10:18:47
Execution time for task task 5 is 10:18:47
Execution time for task task 5 is 10:18:48
Execution time for task task 4 is 10:18:48
Execution time for task task 4 is 10:18:49
Execution time for task task 5 is 10:18:49
task 4 completed
task 5 completed
```
**上面的代碼實現的細分**:
`Task.java`表示任務類。 每個任務都有一個名稱實例變量,并且每個任務都使用構造函數實例化。 此類有 1 個方法,稱為`run`。 在`run`方法的主體內,有一個`for`循環,該循環根據存在的任務數進行迭代。 在我們的例子中,有 5 個任務,這意味著它將運行 5 次。 第一次迭代,顯示當前任務初始化的時間。 其他迭代,打印執行時間。 打印完成后,有一個`Thread.sleep()`方法調用,該方法用于以 1 秒的延遲顯示每個迭代消息。 **注意**,像這樣調用的方法名稱`run`非常重要,因為它是來自`Task`類正在實現的`Runnable`的抽象方法。
僅在池中的某個胎面變得空閑時才執行任務 4 和 5。 在此之前,額外的任務將放置在隊列中。
執行完所有任務后,請關閉線程池。
## 線程池何時有用
組織服務器應用程序時。 如本文開頭所述,在組織服務器應用程序時非常有用,因為使用線程池非常有效,就像有許多任務一樣,它會自動將它們放入隊列中。 不僅如此,它還可以防止內存不足,或者至少可以顯著減慢這樣做的速度。 使用`ExecutorService`使其更易于實現。
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