Java並發套件：Java透過Executors提供的四種執行緒池

Java 四種執行緒池newCachedThreadPool,newFixedThreadPool,newScheduledThreadPool,newSingleThreadExecutor

new Thread的弊端

a.新物件效能差。
b. 線程缺乏統一管理，可能無限制新建線程，相互之間競爭，及可能佔用過多系統資源導致死機或oom。
c. 缺乏更多功能，如定時執行、定期執行、執行緒中斷。
比較new Thread，Java提供的四種線程池的好處是：
a. 重複使用存在的線程，減少物件創建、消亡的開銷，效能佳。
b. 可有效控制最大並發執行緒數，提高系統資源的使用率，同時避免過多資源競爭，避免阻塞。
c. 提供定時執行、定期執行、單執行緒、並發數控制等功能。

Java透過Executors提供四種線程池，分別為：
newCachedThreadPool建立一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閒線程，若無可回收，則新建線程。
newFixedThreadPool 建立一個定長執行緒池，可控制執行緒最大並發數，超出的執行緒會在佇列中等待。
newScheduledThreadPool 建立一個定長執行緒池，支援定時及週期性任務執行。
newSingleThreadExecutor 建立一個單執行緒化的執行緒池，它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，並保證所有任務都按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先權)執行。

(1). newCachedThreadPool
建立一個可快取執行緒池，如果執行緒池長度超過處理需要，可靈活回收空閒線程，若無可回收，則新建線程。範例程式碼如下：

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < 10; i++) {final int index = i;try {Thread.sleep(index * 1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} cachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Overridepublic void run() {System.out.println(in
dex);}});}

 執行緒池為無限大，執行第二個任務時第一個任務已經完成，會重複使用第一個任務的執行緒，而不用每次新執行緒。

(2). newFixedThreadPool
建立一個定長執行緒池，可控制執行緒最大並發數，超出的執行緒會在佇列中等待。範例程式碼如下：

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(index);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}

因為執行緒池大小為3，每個任務輸出index後sleep 2秒，所以每兩秒列印3個數字。

定長執行緒池的大小最好根據系統資源進行設定。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可參考PreloadDataCache。

(3) newScheduledThreadPool
建立一個定長執行緒池，支援定時及週期性任務執行。延遲執行範例程式碼如下：ScheduledExecutorService scheduledThreadPool =

Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 3 seconds");
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲3秒執行。

定期執行範例程式碼如下：

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲1秒後每3秒執行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更強大，後面會有一篇單獨進行對比。

(4)、newSingleThreadExecutor
建立一個單執行緒化的執行緒池，它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，保證所有任務都依照指定順序(FIFO, LIFO, 優先權)執行。範例程式碼如下：

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
 
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(index);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}

結果依序輸出，相當於順序執行各個任務。

現行大多數GUI程式都是單執行緒的。 Android中單執行緒可用於資料庫操作，檔案操作，應用大量安裝，應用大量刪除等不適合併發但可能IO阻塞性及影響UI執行緒回應的操作。

執行緒池的作用：

執行緒池作用就是限制系統中執行緒的數量。
     根 根據系統的環境狀況，可以自動或手動設定執行緒數量，達到運作的最佳效果；少了浪費了系統資源，多了造成系統擁擠效率不高。用線程池控制線程數量，其他線程排 隊等候。一個任務執行完畢，再從佇列的中取最前面的任務開始執行。若佇列中沒有等待進程，則執行緒池的此資源處於等待。當一個新任務需要運行時，如果線程池 中有等待的工作線程，就可以開始運行了；否則進入等待隊列。

為什麼要用執行緒池:

1.減少了建立和銷毀執行緒的次數，每個工作執行緒都可以被重複利用，可執行多個任務。

2.可以根據系統的承受能力，調整線程池中工作線線程的數目，防止因為消耗過多的內存，而把伺服器累趴下(每個線程需要大約1MB內存，線程開的越多，消耗的記憶體就越大，最後當機)。

Java裡面線程池的頂級介面是Executor，但是嚴格意義上Executor並不是線程池，而只是執行線程的工具。真正的線程池介面是ExecutorService。

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