线程池概述

Java线程池是一种池化技术，用于管理和复用线程，减少线程创建和销毁的开销，提高系统性能。Java通过java.util.concurrent包提供了强大的线程池支持。

线程池参数详解

1. 核心参数

// 创建线程池的完整构造函数
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,              // 核心线程数int maximumPoolSize,           // 最大线程数long keepAliveTime,            // 空闲线程存活时间TimeUnit unit,                 // 时间单位BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 工作队列ThreadFactory threadFactory,   // 线程工厂RejectedExecutionHandler handler  // 拒绝策略处理器
)

2. 参数详细说明

corePoolSize（核心线程数）

• 线程池中保持的最小线程数量，即使它们是空闲的

• 除非设置了allowCoreThreadTimeOut，否则核心线程不会因空闲而被回收

maximumPoolSize（最大线程数）

• 线程池允许创建的最大线程数量

• 当工作队列满时，线程池会创建新线程直到达到此限制

keepAliveTime（线程空闲时间）

• 当线程数大于核心线程数时，空闲线程在终止前等待新任务的最长时间

• 仅适用于超出核心线程数的线程

unit（时间单位）

• keepAliveTime参数的时间单位

• 如TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS等

workQueue（工作队列）

• 用于保存等待执行的任务的阻塞队列

• 常见实现：

  • ArrayBlockingQueue：有界队列

  • LinkedBlockingQueue：无界队列（默认Integer.MAX_VALUE）

  • SynchronousQueue：不存储元素的队列

  • PriorityBlockingQueue：具有优先级的队列

threadFactory（线程工厂）

• 用于创建新线程的工厂

• 可以自定义线程名称、优先级等

handler（拒绝策略）

• 当线程池和工作队列都满时，处理新提交任务的策略

• 内置策略：

  • AbortPolicy：默认策略，抛出RejectedExecutionException

  • CallerRunsPolicy：由调用线程执行该任务

  • DiscardPolicy：直接丢弃任务

  • DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务并尝试重新提交

线程池工作流程

1. 提交任务时，如果当前线程数小于corePoolSize，创建新线程执行任务

2. 如果线程数达到corePoolSize，新任务被放入工作队列

3. 如果工作队列已满且线程数小于maximumPoolSize，创建新线程执行任务

4. 如果线程数达到maximumPoolSize且队列已满，触发拒绝策略

代码示例

import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class ThreadPoolDemo {// 任务计数器private static AtomicInteger taskCount = new AtomicInteger(1);public static void main(String[] args) {// 创建线程池ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, // 核心线程数5, // 最大线程数60, // 空闲线程存活时间TimeUnit.SECONDS, // 时间单位new ArrayBlockingQueue<>(10), // 工作队列（容量10）new CustomThreadFactory(), // 自定义线程工厂new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 拒绝策略);// 提交20个任务for (int i = 0; i < 20; i++) {try {executor.execute(new Task("Task-" + i));} catch (RejectedExecutionException e) {System.out.println("任务被拒绝: " + i);}}// 关闭线程池executor.shutdown();}// 自定义任务static class Task implements Runnable {private String name;public Task(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行 " + name);try {Thread.sleep(1000); // 模拟任务执行} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成 " + name);}}// 自定义线程工厂static class CustomThreadFactory implements ThreadFactory {private AtomicInteger threadCount = new AtomicInteger(1);@Overridepublic Thread newThread(Runnable r) {Thread thread = new Thread(r, "CustomThread-" + threadCount.getAndIncrement());thread.setDaemon(false);thread.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);return thread;}}
}

常用预定义线程池

Java通过Executors类提供了几种常用的线程池：

1. newFixedThreadPool：固定大小线程池

2. newCachedThreadPool：可缓存线程池

3. newSingleThreadExecutor：单线程线程池

4. newScheduledThreadPool：定时任务线程池

// 使用示例
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

注意事项

1. 合理设置线程池大小，考虑CPU核心数和任务类型（I/O密集型或CPU密集型）

2. 避免使用无界队列，可能导致内存溢出

3. 根据业务需求选择合适的拒绝策略

4. 使用自定义线程工厂便于问题排查和监控

5. 正确关闭线程池，调用shutdown()或shutdownNow()

线程池是Java并发编程中的重要组件，合理使用可以显著提高应用程序的性能和稳定性。