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[Java代码] Java多线程之线程池的应用

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发表于 2017-2-21 19:53:52
在Java1.5中提供了一个非常高效实用的多线程包:java.util.concurrent,提供了大量高级工具,可以帮助开发者编写高效易维护、结构清晰的Java多线程程序。
线程池
之前我们在使用多线程都是用Thread的start()来创建启动一个线程,但是在实际开发中,如果每个请求到达就创建一个新线程,开销是相当大的。服务器在创建和销毁线程上花费的时间和消耗的系统资源都相当大,甚至可能要比在处理实际的用请求的时间和资源要多的多。除了创建和销毁线程的开销之外,活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个jvm里创建太多的线程,可能会使系统由于过度消耗内存或“切换过度”而导致系统资源不足。这就引入了线程池概念。
线程池的原理其实就是对多线程的一个管理,为了实现异步机制的一种方法,其实就是多个线程执行多个任务,最终这些线程通过线程池进行管理…不用手动去维护…一次可以处理多个任务,这样就可以迅速的进行相应…比如说一个网站成为了热点网站,那么对于大量的点击量,就必须要对每一次的点击做出迅速的处理,这样才能达到更好的交互效果…这样就需要多个线程去处理这些请求,以便能够更好的提供服务…
在java.util.concurrent包下,提供了一系列与线程池相关的类。合理的使用线程池,可以带来多个好处:
(1)降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗;
(2)提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行;
(3)提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。
线程池可以应对突然大爆发量的访问,通过有限个固定线程为大量的操作服务,减少创建和销毁线程所需的时间。
使用线程池:
1.创建线程池
2.创建任务
3.执行任务
4.关闭线程池
一、创建线程池的方法
我们一般通过工具类Executors的静态方法来获取线程池或静态方法。介绍四种常用创建方法
  1. ExecutorService executorService1 = Executors.newSingleThreadExecutor();
复制代码
单例线程,表示在任意的时间段内,线程池中只有一个线程在工作…
  1. ExecutorService executorService2 = Executors.newFixedThreadPool(10);
复制代码


缓存线程池,先查看线程池中是否有当前执行线程的缓存,如果有就resue(复用),如果没有,那么需要创建一个线程来完成当前的调用.并且这类线程池只能完成一些生存期很短的一些任务.并且这类线程池内部规定能resue(复用)的线程,空闲的时间不能超过60s,一旦超过了60s,就会被移出线程池.
  1. ExecutorService executorService3 = Executors.newScheduledThreadPool(10);
复制代码

固定型线程池,和newCacheThreadPool()差不多,也能够实现resue(复用),但是这个池子规定了线程的最大数量,也就是说当池子有空闲时,那么新的任务将会在空闲线程中被执行,一旦线程池内的线程都在进行工作,那么新的任务就必须等待线程池有空闲的时候才能够进入线程池,其他的任务继续排队等待.这类池子没有规定其空闲的时间到底有多长.这一类的池子更适用于服务器.
  1. ExecutorService executorService4 = Executors.newCacheThreadPool();
复制代码
调度型线程池,调度型线程池会根据Scheduled(任务列表)进行延迟执行,或者是进行周期性的执行.适用于一些周期性的工作.
先看一个简单例子:
  1. public class Executor {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         //定义了线程池中最大存在的线程数目
  4.         ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(10);
  5.         //添加了一个任务...
  6.         executorService.execute(new Runnable() {

  7.             @Override
  8.             public void run() {
  9.                 while(true){
  10.                     System.out.println("begincode");
  11.                     try {
  12.                         Thread.sleep(1000);
  13.                     } catch (InterruptedException e) {
  14.                         e.printStackTrace();
  15.                     }
  16.                 }
  17.             }
  18.         });
  19.     }
  20. }
复制代码
执行结果就是无限循环每隔1秒打印一个begincode…
二、创建任务
任务分为两种一种是有返回值的,一种是没有返回值的
无返回值的任务就是一个实现了runnable接口的类.使用run方法
有返回值的任务是一个实现了callable接口的类.使用call方法
例子:
  1. public class Begincode implements Runnable {   
  2.     public void run() {  
  3.         System.out.println(“Begincode--runable”);  
  4.     }  
  5. }
复制代码
  1. public class Begincode implements callable{   
  2.     public void call() {  
  3.         System.out.println(“Begincode--callable”);  
  4.     }  
  5. }
复制代码
三、执行任务
通过java.util.concurrent.ExecutorService接口对象来执行任务,该对象有两个方法可以执行任务execute和submit
execute这种方式提交没有返回值,也就不能判断是否执行成功。
submit这种方式它会返回一个Future对象,通过future的get方法来获取返回值,get方法会阻塞住直到任务完成。
四、关闭线程池
当我们不需要使用线程池的时候,我们需要对其进行关闭…有两种方法可以关闭掉线程池…
shutdown()
shutdown并不是直接关闭线程池,而是不再接受新的任务…如果线程池内有任务,那么把这些任务执行完毕后,关闭线程池….
shutdownNow()
这个方法表示不再接受新的任务,并把任务队列中的任务直接移出掉,如果有正在执行的,尝试进行停止…
案例分享
需求:从数据库中获取url,并利用httpclient循环访问url地址,并对返回结果进行操作
分析:由于是循环的对多个url进行访问并获取数据,为了执行的效率,考虑使用多线程,url数量未知如果每个任务都创建一个线程将消耗大量的系统资源,最后决定使用线程池。
给大家贴上代码
  1. public class GetMonitorDataService {

  2.     private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GetMonitorDataService.class);
  3.     @Resource
  4.     private MonitorProjectUrlMapper groupUrlMapper;
  5.     @Resource
  6.     private MonitorDetailBatchInsertMapper monitorDetailBatchInsertMapper;
  7.     public void sendData(){
  8.         //调用dao查询所有url
  9.         MonitorProjectUrlExample example=new MonitorProjectUrlExample();
  10.         List<MonitorProjectUrl> list=groupUrlMapper.selectByExample(example);
  11.         logger.info("此次查询数据库中监控url个数为"+list.size());

  12.         //获取系统处理器个数,作为线程池数量
  13.         int nThreads=Runtime.getRuntime().availableProcessors();

  14.         //定义一个装载多线程返回值的集合
  15.         List<MonitorDetail> result= Collections.synchronizedList(new ArrayList<MonitorDetail>());
  16.         //创建线程池,这里定义了一个创建线程池的工具类,避免了创建多个线程池
  17.         ExecutorService executorService = ThreadPoolFactoryUtil.getExecutorService(nThreads);
  18.         //遍历数据库取出的url
  19.         if(list!=null&&list.size()>0) {
  20.             for (MonitorProjectUrl monitorProjectUrl : list) {
  21.                 String url = monitorProjectUrl.getMonitorUrl();
  22.                 //创建任务
  23.                 ThreadTask threadTask = new ThreadTask(url, result);
  24.                 //执行任务
  25.                 executorService.execute(threadTask);
  26.             }
  27.             //对数据进行操作
  28.             saveData(result);
  29.         }
  30.     }
复制代码
任务:

  1. public class ThreadTask implements Runnable{
  2.     //这里实现runnable接口
  3.     private String url;
  4.     private List<MonitorDetail> list;
  5.     public ThreadTask(String url,List<MonitorDetail> list){
  6.         this.url=url;
  7.         this.list=list;
  8.     }
  9.     //把获取的数据进行处理
  10.     @Override
  11.     public void run() {
  12.         MonitorDetail detail = HttpClientUtil.send(url, MonitorDetail.class);
  13.         list.add(detail);
  14.     }

  15. }
复制代码




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