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Java并发编程实战 Day 5：线程池原理与使用

backend 2025/7/11 22:06:26

【Java并发编程实战 Day 5】线程池原理与使用

开篇

欢迎来到"Java并发编程实战"系列的第五天！在今天的内容中，我们将深入探讨线程池的原理以及如何有效地使用它来解决实际开发中的并发问题。线程池作为并发编程中的一个核心概念，在提高程序性能和资源管理方面发挥着重要作用。

理论基础

什么是线程池？

定义：线程池是一种基于池化技术的多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。
优势：减少创建和销毁线程的开销；可控制最大并发数；提高响应速度。
JVM层面实现：ThreadPoolExecutor是Java提供的线程池实现类，它实现了ExecutorService接口。

ThreadPoolExecutor详解

ThreadPoolExecutor构造函数参数包括：

核心线程数 corePoolSize
最大线程数 maximumPoolSize
空闲线程存活时间 keepAliveTime
时间单位 unit
工作队列 workQueue
线程工厂 threadFactory
拒绝策略 handler

参数调优

如何设置合适的corePoolSize和maximumPoolSize？
选择合适的工作队列类型（如ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue）。
自定义ThreadFactory以增强线程的可追踪性。
合理选用拒绝策略。

适用场景

批处理任务：如批量导入、导出等耗时操作。
异步请求处理：Web服务中处理大量短小的任务。
定时任务：周期性执行某些维护任务。

代码实践

// 创建固定大小的线程池
int coreAndMaxPoolSize = 10;
long keepAliveTime = 60L;
TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(1024);
ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy();ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(coreAndMaxPoolSize, coreAndMaxPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory, handler
);// 提交任务
executor.submit(() -> {// 任务逻辑
});// 关闭线程池
executor.shutdown();

实现原理

线程池内部工作流程：当新任务提交给线程池时，首先检查当前运行的线程数量是否小于corePoolSize，如果小于，则创建新线程直接处理任务；否则，尝试放入队列；如果队列已满，则再次检查是否可以创建新线程，直到达到maximumPoolSize。
源码分析：execute方法是ThreadPoolExecutor的核心入口点，负责决定如何处理新的任务。