Java线程池详解

在Java中，线程池是一种用于管理和复用线程的。它可以帮助您更有效地管理并发任务，减少线程创建和初始化的开销，并提高应用程序的性能。

Java提供了一个内置的线程池实现，即 java.util.concurrent.Executors类。您可以使用该类来创建和管理线程池。

下面是使用线程池的一般步骤：

1.创建线程池：使用 Executors类的静态方法之一来创建一个线程池。例如，您可以使用Executors.newFixedThreadPool (int nThreads)方法创建一个固定大小的线程池，其中 nThreads是2.提交任务：将任务提交给线程池来执行。您可以使用 submit()方法提交Runnable或 Callable对象表示的任务。Runnable表示返回没有值的任务，而 Callable 3.执行任务：线程池会自动从线程池中获取空闲线程来执行提交的任务。4.关闭线程池：当不再需要线程池时，应该显着你可以调用线程池的shutdown()来平滑地关闭线程池的方法，或者使用shutdownNow()方法来立即关闭线程池。

下面是一个简单的示例，演示如何使用线程池执行任务：

java 导入java。程序。同时。执行者服务实用；导入java . 实用程序。同时。执行者；public class ThreadPoolExample { public static void main ( String [ ] args ) { // 创建固定大小的线程池ExecutorService executor = Executors . 新的固定线程池( 5 ) ; // 提交任务给线程池执行器 . commit ( ( ) -> { System . out . println ( "线程执行的任务 1: " + Thread . currentThread ( ) . getName ( ) ) ; } ) ; commit ( ( ) -> { System . out . println ( "线程执行的任务 2: " + Thread . currentThread ( ) . getName ( ) ) ; } ) ; // 关闭线程池执行器。关闭（）; } } `

在上面的示例中，我们创建了一个固定大小为 5 个的线程池，并提交了两个任务给线程池执行。每个任务都会打印执行它的线程的名称。最后，调用了shutdown()方法来关闭线程池。

这只是一个简单的示例，线程池还有更多的配置选项和方法供使用。您可以根据您的需求来选择合适的线程池类型和配置参数。

Executors共有几个方法？

Executors类提供了多个静态方法来创建不同类型的线程池。下面是Executors类中常用的几个方法：

1. newFixedThreadPool(int nThreads)：创建一个固定大小的线程池，该线程池中的线程数量固定为nThreads。

2. newCachedThreadPool()：创建一个可缓存的线程池，该线程池会根据需要自动创建新线程，如果线程池中的线程空闲一段时间，它们会被回收。

3. newSingleThreadExecutor()：创建一个单线程的线程池，该线程池只有一个线程在执行任务，保证所有任务按顺序执行。

4. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：创建一个固定大小的线程池，该线程池可以执行定时任务和周期性任务。

5. newWorkStealingPool()：创建一个工作窃取线程池，该线程池基于工作窃取算法，可以提高并行任务的执行效率。

这些方法可以根据您的需求选择合适的线程池类型。另外，Executors类还提供了其他一些方法，如newSingleThreadScheduledExecutor()、newWorkStealingPool(int parallelism)等，用于创建不同类型的线程池。

请注意，虽然Executors类提供了方便的方法来创建线程池，但在实际应用中，我们建议使用ThreadPoolExecutor类来手动创建和配置线程池，以便更好地控制线程池的行为和性能。

工作窃取算法是什么？

工作窃取算法（Work Stealing Algorithm）是一种用于调度并行任务的算法。它通常用于线程池中的工作线程之间分配任务，以实现负载均衡和提高并行任务的执行效率。

在工作窃取算法中，线程池中的每个工作线程都维护了一个双端队列（Deque），用于存储待执行的任务。当一个线程完成自己队列中的任务后，它可以从其他线程的队列的尾部“窃取”任务来执行。

具体而言，工作线程会首先从自己的队列的头部获取任务执行。如果自己的队列为空，它会选择从其他线程的队列的尾部“窃取”一个任务来执行。这种方式可以减少线程之间的竞争，提高任务的并行度。

工作窃取算法的优势在于它可以自动实现负载均衡。当某个线程的队列中的任务较多时，其他线程可以从其队列中窃取任务，从而实现任务的分配和执行的均衡。这样可以避免某些线程一直繁忙而其他线程处于空闲的情况。

Java中的ForkJoinPool就是使用了工作窃取算法来实现任务的并行执行。ForkJoinPool是一个特殊的线程池，用于执行可以被分割为更小任务的大型任务。每个工作线程维护了一个双端队列，通过工作窃取算法来获取和执行任务。

总结起来，工作窃取算法是一种用于并行任务调度的算法，通过线程之间相互窃取任务来实现负载均衡和提高并行任务的执行效率。

ForkJoinPool是另外的一种线程池吗

是的，ForkJoinPool是Java中的一种特殊类型的线程池，用于执行可以被分割为更小任务的大型任务。它是ExecutorService接口的一个实现，提供了一种方便的方式来执行可分解的任务并利用多核处理器的并行计算能力。

ForkJoinPool与普通的线程池（如ThreadPoolExecutor）相比，有一些独特的特性和优势。其中最显著的特点是使用了工作窃取算法（Work Stealing Algorithm）来实现任务的调度和负载均衡。

在ForkJoinPool中，每个工作线程都维护了一个双端队列（Deque），用于存储待执行的任务。当一个工作线程完成自己队列中的任务后，它可以从其他工作线程的队列的尾部“窃取”任务来执行。这种方式可以充分利用多核处理器的并行计算能力，并实现任务的分配和执行的均衡。

ForkJoinPool还提供了一些特殊的方法来支持任务的分割和合并，如fork()、join()和invoke()等。通过这些方法，可以将一个大任务分割为更小的子任务，并在需要时合并子任务的结果。

总之，ForkJoinPool是一种特殊的线程池，使用工作窃取算法来实现任务的调度和负载均衡。它适用于执行可以被分割为更小任务的大型任务，并利用多核处理器的并行计算能力来提高执行效率。

ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool的创建方式都是怎么样的？

ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool的创建方式略有不同。

1. ThreadPoolExecutor的创建方式：

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue);
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• corePoolSize：核心线程数，表示线程池中保持活动状态的线程数，即使它们处于空闲状态。
• maximumPoolSize：最大线程数，表示线程池中允许存在的最大线程数。
• keepAliveTime：线程空闲时间，表示当线程池中的线程数量超过corePoolSize时，多余的空闲线程在被终止之前等待新任务的最长时间。
• unit：时间单位，用于指定keepAliveTime的时间单位。
• workQueue：工作队列，用于存储待执行的任务。

2. ForkJoinPool的创建方式：

ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(parallelism);
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• parallelism：并行度，表示ForkJoinPool中允许的并行线程数。通常设置为CPU核心数或稍微大于CPU核心数。

需要注意的是，ForkJoinPool的并行度是自适应的，即它会根据任务的大小和系统的负载动态调整并行线程数。因此，在大多数情况下，我们只需要设置一个合适的并行度即可。

另外，ForkJoinPool还提供了一些其他的构造方法，用于创建具有不同特性的ForkJoinPool实例，如ForkJoinPool.commonPool()可以创建一个共享的ForkJoinPool实例，用于执行通用的并行任务。

总结起来，ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool的创建方式略有不同，根据具体的需求选择适合的方式来创建线程池。

ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool与Executors的关系是什么样的？

ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool都是ExecutorService接口的具体实现，而Executors是一个工具类，提供了一些静态方法用于创建不同类型的ExecutorService。

Executors类提供了一些静态工厂方法，用于创建不同类型的线程池。其中包括了创建ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool的方法。

例如，Executors.newFixedThreadPool()方法用于创建一个固定大小的线程池，它内部实际上是通过ThreadPoolExecutor来实现的。而Executors.newWorkStealingPool()方法用于创建一个工作窃取线程池，它内部实际上是通过ForkJoinPool来实现的。

Executors类还提供了一些其他的方法，如newCachedThreadPool()用于创建一个缓存线程池，newSingleThreadExecutor()用于创建一个单线程的线程池等。

可以说，ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool是Executors类中一些方法的底层实现，通过Executors类提供的方法，我们可以方便地创建不同类型的线程池，而无需直接操作ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool的构造方法。

总之，ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool是ExecutorService接口的具体实现，而Executors是一个工具类，提供了一些静态方法用于创建不同类型的线程池，其中包括了创建ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool的方法。

那么Executors的调用的同一个核心方法是哪个？各个参数的意思都是什么？

Executors类中调用的核心方法是newThreadPoolExecutor()方法。这个方法用于创建一个ThreadPoolExecutor线程池。

newThreadPoolExecutor()方法的签名如下：

public static ThreadPoolExecutor newThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue)
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该方法的参数含义如下：

• corePoolSize：核心线程数，表示线程池中保持活动状态的线程数，即使它们处于空闲状态。 - maximumPoolSize ：最大线程数，表示线程池中存在允许的最大线程数。- keepAliveTime：线程空闲时间，表示当线程池中的线程数量超过 corePoolSize时，多余的空闲线程在被终止之前等待新任务的最长时间。-unit ：时间单位，用于指定 keepAliveTime的- workQueue ：工作队列，用于存储待执行的任务。

这些参数的含义和 ThreadPoolExecutor的创建方式中的参数含义是一致的。newThreadPoolExecutor () 方法实际上就是将这些参数传递给 ThreadPoolExecutor的构造方法来创建线程池。

需要注意的是，newThreadPoolExecutor()方法返回的是一个 ThreadPoolExecutor对象，而不是 ExecutorService对象。如果需要使用 ExecutorService接口的功能，可以通过将返回的 ThreadPoolExecutor对象进行类型转换来实现。

综上所述， Executors类中调用的核心方法是newThreadPoolExecutor()，它用于创建一个 ThreadPoolExecutor线程池，参数意义和 ThreadPoolExecutor的创建方式中的参数意义是一致的。