Java 線程池：從概念到實現的深入探索

執行緒池是一種管理執行緒#集合的機制，它允許在應用程式中有效地利用線程資源。執行緒池減少了頻繁建立和銷毀執行緒的開銷，從而提高了應用程式的效能和可擴展性。

主要功能

• 執行緒復用：執行緒池將執行緒預先建立並維護在一個池中，供任務使用，避免了重複建立執行緒的開銷。
• 負載平衡：線程池使用佇列管理任務，並自動將任務指派給空閒線程，確保負載在所有可用執行緒之間平衡分佈。
• 資源限制：執行緒池可以設定最大執行緒數，以便控制應用程式中同時執行的執行緒數量，防止系統資源耗盡。

實作

Java 提供了 java.util.concurrent 套件用於實作執行緒池。主要類別包括：

• ExecutorService：定義了執行緒池的接口，提供任務提交、執行和取消的功能。
• ThreadPoolExecutor：是最常用的執行緒池實現，可讓您指定核心執行緒數、最大執行緒數和佇列策略。
• LinkedBlockingQueue：一種無界佇列，用於儲存待處理任務。

建立執行緒池

#ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
corePoolSize, // 核心執行緒數
maximumPoolSize, // 最大執行緒數
keepAliveTime, // 空閒線程的保持活動時間
TimeUnit.MILLISECONDS, // 保持活動時間的單位
new LinkedBlockingQueue<>() // 任務佇列
);

提交任務

executor.submit(() -> {
// 任務程式碼
});

關閉執行緒池

#executor.shutdown();
executor.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES);

佇列策略

執行緒池可讓您指定當佇列滿時如何處理新任務。常見的隊列策略包括：

• AbortPolicy：拒絕任務並拋出例外。
• CallerRunsPolicy：在目前執行緒中執行任務，避免佇列擁塞。
• DiscardOldestPolicy：移除佇列中最舊的任務，將新任務加入佇列。

最佳實踐

• 根據應用程式的負載和資源限制選擇合適的執行緒池大小。
• 使用合理的佇列大小，以平衡佇列利用率和執行緒建立開銷。
• 監控執行緒池的效能，並根據需要進行調整。
• 適當關閉執行緒池，以釋放資源並防止執行緒洩漏。

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