javanewcachedthreadpool线程池使用在什么情况下

一、javanewcachedthreadpool线程池使用在什么情况下

newCachedThreadPool是 Java提供的线程池工具类 ExecutorService的一个静态方法，用于构建一个可无限扩大的线程池。新创建的线程会在空闲时被回收，再次请求任务时重新创建，适合处理突发性的、不连续的任务流。

ExecutorService类提供了创建不同类型的线程池的功能，通过 Executors.newXXX函数可以生成四种类型的线程池。具体类型如下：

1. FixedThreadPool：创建一个固定数量的线程池，可以指定线程的数量。每个线程在完成任务后不会自动退出，而是等待新的任务的到来。适用于任务数量较为稳定，对响应时间要求较高的场景。

2. CachedThreadPool：即 newCachedThreadPool，创建一个可无限扩大的线程池，动态调整线程数量以满足任务需求。空闲的线程会被回收，新请求的任务会创建新的线程来执行。适用于处理突发的、不连续的任务流，能有效利用资源。

3. SingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池，所有任务在同一个线程中执行，线程不会自动退出。适用于需要顺序执行的任务，确保任务的执行顺序。

4. ScheduledThreadPool：创建一个可以处理延时任务或定时任务的线程池。适合用于定时执行任务，或在特定时间间隔后执行任务的场景。

综上，newCachedThreadPool线程池适合处理突发的、不连续的任务流，尤其在任务量动态变化、对资源利用效率有较高要求的情况下。它能够根据任务需求动态调整线程数量，避免资源浪费，同时能有效地应对任务量的突发性变化。

二、java 线程池ThreadPoolExecutor 共同完成一个任务

线程池可以解决两个不同问题：由于减少了每个任务调用的开销，它们通常可以在执行大量异步任务时提供增强的性能，并且还可以提供绑定和管理资源（包括执行集合任务时使用的线程）的方法。每个ThreadPoolExecutor还维护着一些基本的统计数据，如完成的任务数。

为了便于跨大量上下文使用，此类提供了很多可调整的参数和扩展挂钩。但是，强烈建议程序员使用较为方便的 Executors工厂方法 Executors.newCachedThreadPool()（无界线程池，可以进行自动线程回收）、Executors.newFixedThreadPool(int)（固定大小线程池）和 Executors.newSingleThreadExecutor()（单个后台线程），它们均为大多数使用场景预定义了设置。否则，在手动配置和调整此类时，使用以下指导：

ThreadPoolExecutor将根据 corePoolSize（参见 getCorePoolSize()）和 maximumPoolSize（参见getMaximumPoolSize()）设置的边界自动调整池大小。当新任务在方法 execute(java.lang.Runnable)中提交时，如果运行的线程少于 corePoolSize，则创建新线程来处理请求，即使其他辅助线程是空闲的。如果运行的线程多于corePoolSize而少于 maximumPoolSize，则仅当队列满时才创建新线程。如果设置的 corePoolSize和 maximumPoolSize相同，则创建了固定大小的线程池。如果将 maximumPoolSize设置为基本的无界值（如 Integer.MAX_VALUE），则允许池适应任意数量的并发任务。在大多数情况下，核心和最大池大小仅基于构造来设置，不过也可以使用setCorePoolSize(int)和 setMaximumPoolSize(int)进行动态更改。

默认情况下，即使核心线程最初只是在新任务需要时才创建和启动的，也可以使用方法 prestartCoreThread()或 prestartAllCoreThreads()对其进行动态重写。

使用 ThreadFactory创建新线程。如果没有另外说明，则在同一个 ThreadGroup中一律使用Executors.defaultThreadFactory()创建线程，并且这些线程具有相同的 NORM_PRIORITY优先级和非守护进程状态。通过提供不同的 ThreadFactory，可以改变线程的名称、线程组、优先级、守护进程状态，等等。如果从 newThread返回 null时 ThreadFactory未能创建线程，则执行程序将继续运行，但不能执行任何任务。

如果池中当前有多于 corePoolSize的线程，则这些多出的线程在空闲时间超过 keepAliveTime时将会终止（参见getKeepAliveTime(java.util.concurrent.TimeUnit)）。这提供了当池处于非活动状态时减少资源消耗的方法。如果池后来变得更为活动，则可以创建新的线程。也可以使用方法 setKeepAliveTime(long, java.util.concurrent.TimeUnit)动态地更改此参数。使用 Long.MAX_VALUE TimeUnit.NANOSECONDS的值在关闭前有效地从以前的终止状态禁用空闲线程。

所有 BlockingQueue都可用于传输和保持提交的任务。可以使用此队列与池大小进行交互：

A.如果运行的线程少于 corePoolSize，则 Executor始终首选添加新的线程，而不进行排队。

B.如果运行的线程等于或多于 corePoolSize，则 Executor始终首选将请求加入队列，而不添加新的线程。

C.如果无法将请求加入队列，则创建新的线程，除非创建此线程超出 maximumPoolSize，在这种情况下，任务将被拒绝。

直接提交。工作队列的默认选项是 SynchronousQueue，它将任务直接提交给线程而不保持它们。在此，如果不存在可用于立即运行任务的线程，则试图把任务加入队列将失败，因此会构造一个新的线程。此策略可以避免在处理可能具有内部依赖性的请求集合时出现锁定。直接提交通常要求无界 maximumPoolSizes以避免拒绝新提交的任务。当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时，此策略允许无界线程具有增长的可能性。

无界队列。使用无界队列（例如，不具有预定义容量的 LinkedBlockingQueue）将导致在所有 corePoolSize线程都忙的情况下将新任务加入队列。这样，创建的线程就不会超过 corePoolSize。（因此，maximumPoolSize的值也就无效了。）当每个任务完全独立于其他任务，即任务执行互不影响时，适合于使用无界队列；例如，在 Web页服务器中。这种排队可用于处理瞬态突发请求，当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时，此策略允许无界线程具有增长的可能性。

有界队列。当使用有限的 maximumPoolSizes时，有界队列（如 ArrayBlockingQueue）有助于防止资源耗尽，但是可能较难调整和控制。队列大小和最大池大小可能需要相互折衷：使用大型队列和小型池可以最大限度地降低CPU使用率、操作系统资源和上下文切换开销，但是可能导致人工降低吞吐量。如果任务频繁阻塞（例如，如果它们是 I/O边界），则系统可能为超过您许可的更多线程安排时间。使用小型队列通常要求较大的池大小，CPU使用率较高，但是可能遇到不可接受的调度开销，这样也会降低吞吐量。

当 Executor已经关闭，并且 Executor将有限边界用于最大线程和工作队列容量，且已经饱和时，在方法execute(java.lang.Runnable)中提交的新任务将被拒绝。在以上两种情况下，execute方法都将调用其RejectedExecutionHandler的 RejectedExecutionHandler.rejectedExecution(java.lang.Runnable, java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor)方法。下面提供了四种预定义的处理程序策略：

A.在默认的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy中，处理程序遭到拒绝将抛出运行时 RejectedExecutionException。

B.在 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy中，线程调用运行该任务的 execute本身。此策略提供简单的反馈控制机制，能够减缓新任务的提交速度。

C.在 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy中，不能执行的任务将被删除。

D.在 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy中，如果执行程序尚未关闭，则位于工作队列头部的任务将被删除，然后重试执行程序（如果再次失败，则重复此过程）。

定义和使用其他种类的 RejectedExecutionHandler类也是可能的，但这样做需要非常小心，尤其是当策略仅用于特定容量或排队策略时。

此类提供 protected可重写的 beforeExecute(java.lang.Thread, java.lang.Runnable)和 afterExecute(java.lang.Runnable, java.lang.Throwable)方法，这两种方法分别在执行每个任务之前和之后调用。它们可用于操纵执行环境；例如，重新初始化ThreadLocal、搜集统计信息或添加日志条目。此外，还可以重写方法 terminated()来执行 Executor完全终止后需要完成的所有特殊处理。

如果挂钩或回调方法抛出异常，则内部辅助线程将依次失败并突然终止。

方法 getQueue()允许出于监控和调试目的而访问工作队列。强烈反对出于其他任何目的而使用此方法。remove(java.lang.Runnable)和 purge()这两种方法可用于在取消大量已排队任务时帮助进行存储回收。

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

private static int produceTaskSleepTime= 2;

private static int produceTaskMaxNumber= 10;

public static void main(String[] args){

ThreadPoolExecutor threadPool= new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3,

TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),

new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

for(int i= 1; i<= produceTaskMaxNumber; i++){

System.out.println("创建任务并提交到线程池中："+ task);

threadPool.execute(new ThreadPoolTask(task));

Thread.sleep(produceTaskSleepTime);

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

private static int produceTaskSleepTime= 2;

private static int produceTaskMaxNumber= 10;

public static void main(String[] args){

ThreadPoolExecutor threadPool= new ThreadPoolExecutor(2, 4, 3,

TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),

new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

for(int i= 1; i<= produceTaskMaxNumber; i++){

System.out.println("创建任务并提交到线程池中："+ task);

threadPool.execute(new ThreadPoolTask(task));

Thread.sleep(produceTaskSleepTime);

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public class ThreadPoolTask implements Runnable, Serializable{

ThreadPoolTask(Object tasks){

System.out.println("开始执行任务："+ attachData);

public class ThreadPoolTask implements Runnable, Serializable{

ThreadPoolTask(Object tasks){

System.out.println("开始执行任务："+ attachData);

创建任务并提交到线程池中：task@ 1

创建任务并提交到线程池中：task@ 2

创建任务并提交到线程池中：task@ 3

创建任务并提交到线程池中：task@ 4

创建任务并提交到线程池中：task@ 5

创建任务并提交到线程池中：task@ 6

创建任务并提交到线程池中：task@ 7

创建任务并提交到线程池中：task@ 8

创建任务并提交到线程池中：task@ 9

创建任务并提交到线程池中：task@ 10

一、ThreadPoolExcutor为一些Executor提供了基本的实现，这些Executor是由Executors中的工厂 newCahceThreadPool、newFixedThreadPool和newScheduledThreadExecutor返回的。 ThreadPoolExecutor是一个灵活的健壮的池实现，允许各种各样的用户定制。

1、核心池大小、最大池大小和存活时间共同管理着线程的创建与销毁。

2、核心池的大小是目标的大小；线程池的实现试图维护池的大小；即使没有任务执行，池的大小也等于核心池的大小，并直到工作队列充满前，池都不会创建更多的线程。如果当前池的大小超过了核心池的大小，线程池就会终止它。

3、最大池的大小是可同时活动的线程数的上限。

4、如果一个线程已经闲置的时间超过了存活时间，它将成为一个被回收的候选者。

5、newFixedThreadPool工厂为请求的池设置了核心池的大小和最大池的大小，而且池永远不会超时

6、newCacheThreadPool工厂将最大池的大小设置为Integer.MAX_VALUE，核心池的大小设置为0，超时设置为一分钟。这样创建了无限扩大的线程池，会在需求量减少的情况下减少线程数量。

1、 ThreadPoolExecutor允许你提供一个BlockingQueue来持有等待执行的任务。任务排队有3种基本方法：无限队列、有限队列和同步移交。

2、 newFixedThreadPool和newSingleThreadExectuor默认使用的是一个无限的 LinkedBlockingQueue。如果所有的工作者线程都处于忙碌状态，任务会在队列中等候。如果任务持续快速到达，超过了它们被执行的速度，队列也会无限制地增加。稳妥的策略是使用有限队列，比如ArrayBlockingQueue或有限的LinkedBlockingQueue以及 PriorityBlockingQueue。

3、对于庞大或无限的池，可以使用SynchronousQueue，完全绕开队列，直接将任务由生产者交给工作者线程

4、可以使用PriorityBlockingQueue通过优先级安排任务

三、java 什么是线程池

多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题，它可以显著减少处理器单元的闲置时间，增加处理器单元的吞吐能力。

假设一个服务器完成一项任务所需时间为：T1创建线程时间，T2在线程中执行任务的时间，T3销毁线程时间。

如果：T1+ T3远大于 T2，则可以采用线程池，以提高服务器性能。

一个线程池包括以下四个基本组成部分：

1、线程池管理器（ThreadPool）：用于创建并管理线程池，包括创建线程池，销毁线程池，添加新任务；

2、工作线程（PoolWorker）：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务；

3、任务接口（Task）：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；

4、任务队列（taskQueue）：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

线程池技术正是关注如何缩短或调整T1,T3时间的技术，从而提高服务器程序性能的。它把T1，T3分别安排在服务器程序的启动和结束的时间段或者一些空闲的时间段，这样在服务器程序处理客户请求时，不会有T1，T3的开销了。

线程池不仅调整T1,T3产生的时间段，而且它还显著减少了创建线程的数目，看一个例子：

假设一个服务器一天要处理50000个请求，并且每个请求需要一个单独的线程完成。在线程池中，线程数一般是固定的，所以产生线程总数不会超过线程池中线程的数目，而如果服务器不利用线程池来处理这些请求则线程总数为50000。一般线程池大小是远小于50000。所以利用线程池的服务器程序不会为了创建50000而在处理请求时浪费时间，从而提高效率。