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【Java实战】线程池并发并行生命周期（详细解释）

news 来源：原创 2025/7/13 1:55:24

线程池：
一种复用线程的技术

不使用线程池的问题：
用户每提出一个需求，都要创建一个新的线程。

创建线程池的方法：
JDK 5.0起提供了一个代表线程池的接口：ExecutorService。

方式一：
使用ExecutorService的实现类ThreadPoolExecutor自创建一个线程池对象。

public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize, 
int maximumPoolSize,                         
long keepAliveTime,                       
TimeUnit unit,                         
BlockingQueue<Runnable> workQueue,                         
ThreadFactory threadFactory,                         
RejectedExecutionHandler handler)

参数详细解析
参数一： corePoolSize（核心线程数）
意义：线程池中保持存活的最小线程数量，即使它们处于空闲状态。

参数二： maximumPoolSize（最大线程数）
意义：线程池允许创建的最大线程数量。

参数三：keepAliveTime（线程空闲时间）
意义：当线程数超过核心线程数时，多余的空闲线程在终止前等待新任务的最长时间。

参数四：unit（时间单位）
意义：keepAliveTime参数的时间单位。

参数五：workQueue（工作队列）
意义：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。

参数六：threadFactory（线程工厂）
意义：用于创建新线程的工厂。

参数七：handler（拒绝策略）
意义：当线程池和工作队列都达到饱和状态时（即线程数达到maximumPoolSize且队列已满），对新任务采取的处理策略。

类比理解：
参数一正式工：3
参数二最大员工数：5 临时工：2
参数三四临时工空闲多久被开除
参数五客人排队的地方
参数六负责招聘的hr
参数七忙不过来怎么办？

代码演示：

public class ThreadPoolTest｛public static void main(String[] args)｛new ThreadPoolExecutor(3，5，8，TimeUnit.SECOND,new LinkedBlockingQuene＜＞（），Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExexutor.AbortPolicy());｝
｝

说明：

workQueue实现类：
LinkedBlockingQuene不限制大小
ArrayBlockingQuene可控制大小

线程工厂：
Executors.defaultThreadFactory()

处理策略：
ThreadPoolExexutor.AbortPolicy()
可抛出异常。

线程池的注意事项：
1.临时线程什么时候创建？
新任务提交时核心线程都在忙，任务队列也满了，并且还可以创建临时线程，此时才会创建。
2.什么时候会开始拒绝新任务？
核心线程和临时线程都在忙，任务队列也满了，新的任务过来会拒绝新的任务。

线程池处理Runnable任务
execute()方法：
线程池会自动创建一个线程池，自动执行

\\创建一个Runnable对象
public class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
try{
Thread.sleep(1000);
}catch(Exception e){e.printStackTrace();
}
}
}```java
public class ThreadPoolTest｛public static void main(String[] args)｛new ThreadPoolExecutor(3，5，8，TimeUnit.SECOND,new LinkedBlockingQuene＜＞（），Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExexutor.AbortPolicy());Runnable target=new MyRunnable();pool.execute(target);//自动创建一个新线程，自动执行｝
｝

shutdown()
等线程池的任务全部执行完毕，再关闭线程池

pool.shutdown();

shutdownNow()
立即关闭线程池

pool.shutdownNow();

线程池处理Callable方法
Future<> submit()

//定义一个任务类，实现Callable接口
public class MyCallable implement Callable＜String＞｛
private int n;
public MyCallable(int n)｛
this.n＝n;
｝
//重写Callable的call方法
@Override
public String call() throwException｛
//描述线程的任务就是返回线程执行返回的结果
int sum＝0;
for(int i＝0;i＜＝n;i++)｛
sum+＝i;
｝
return Thread.currentThraed.getName()+sum;
｝｝public class ThreadPoolTest｛public static void main(String[] args)｛new ThreadPoolExecutor(3，5，8，TimeUnit.SECOND,new LinkedBlockingQuene＜＞（），Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExexutor.AbortPolicy());
//创建Callable任务
Futuer<String> f1=pool.submit(new MyCallable(100)); //自动创建一个新线程，自动执行｝
｝

方式二：
使用**Executor(线程池工具类)**调用方法返回不同特点的线程池对象。

在这里插入图片描述

public class ThreadPoolTest｛public static void main(String[] args)｛//创建固定数量线程的线程池Executor pool＝Executor.newFixedThreadPool(3);｝

说明：底层还是通过实现类创建的线程池对象

核心线程配置：
计算密集型任务：核心线程数量＝CPU的核数+1
IO密集型任务：核心线程数量＝CPU的核数×2

**CPU的核数：**ctrl alt delete调出任务管理器，性能中可查

Executors使用可能存在的陷阱
大型并发型系统环境中使用Executors如果不注意可能会出现系统风险。

并发/并行
进程：
正在运行的程序（软件）就是一个独立的进程
线程是属于进程的，一个进程中可以同时运行很多个线程。
进程中的多个线程其实都是并发和并行执行的。

并发的含义：
进程中的线程是由CPU负责调度执行的，到CPU能同时处理线程的数量有限，为了保证全部线程都能往前执行，CPU会为系统的每个线程服务，由于CPU切换的速度很快，给我们的感觉是这些线程在同时执行，这就是并发。

并行的含义
在同一个时刻上，同时有多个线程在被CPU调度执行。

思考：
多线程到底是怎么在执行？
并发和并行同时进行。

线程的生命周期
线程从生到死的过程，经历各种状态和状态转换。

Thread.State();

6种状态
在这里插入图片描述
New新建-＞start()
-＞Runnable可运行-＞执行完毕出现异常
-＞Teminated被终止

Blocked锁堵塞
Waiting无限等待
Timed Waiting计时等待

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