java 多个公用线程池

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mob64ca12f31496 2024-08-09 13:51:10 ©著作权

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Java 中的多个公用线程池

在现代 Java 开发中，线程池是提高应用程序性能、减少资源消耗的重要工具。特别是在处理并发任务时，合理地使用多个公用线程池能有效地提升系统的响应能力和线程管理效率。本文将介绍 Java 中如何实现多个公用线程池，并提供示例代码。

线程池的基本概念

线程池就是预先创建一定数量的线程，当需要执行任务时，线程池会从池中取出线程来执行，执行完后再将线程归还给线程池。Java 中提供了 java.util.concurrent 包，其中的 Executors 类可以方便地创建和管理线程池。

创建多个公用线程池

在实际开发中，可能会有多个场景需要不同配置的线程池。例如，一个应用可能同时需要处理 IO 密集型任务和 CPU 密集型任务。

以下是一个创建多个公用线程池的示例：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;

public class MultipleThreadPools {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 IO 密集型任务线程池
        ExecutorService ioPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        
        // 创建 CPU 密集型任务线程池
        ExecutorService cpuPool = Executors.newCachedThreadPool();
        
        // 提交任务到 IO 密集型线程池
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            ioPool.execute(new IOTask(i));
        }
        
        // 提交任务到 CPU 密集型线程池
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            cpuPool.execute(new CPUTask(i));
        }
        
        // 关闭线程池
        ioPool.shutdown();
        cpuPool.shutdown();
    }
}

class IOTask implements Runnable {
    private int taskId;

    public IOTask(int taskId) {
        this.taskId = taskId;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("执行 IO 任务: " + taskId);
        // 模拟IO操作
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class CPUTask implements Runnable {
    private int taskId;

    public CPUTask(int taskId) {
        this.taskId = taskId;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("执行 CPU 任务: " + taskId);
        // 模拟CPU操作
        for (int i = 0; i < 1000000; i++);
    }
}

任务调度与监控

为了有效监控多个线程池的状态，可以使用 ThreadPoolExecutor 来创建线程池，同时获取任务的执行状态和线程的利用率。例如，可以通过以下方式获取线程池的状态：

import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

public class ThreadPoolMonitor {

    public static void monitor(ThreadPoolExecutor executor) {
        // 获取线程池状态
        System.out.println("当前活动线程数: " + executor.getActiveCount());
        System.out.println("任务总数: " + executor.getTaskCount());
        System.out.println("已完成任务数: " + executor.getCompletedTaskCount());
    }
}

线程池的调度示例（甘特图）

使用多个线程池可以使得任务调度更加灵活。下面是一个简化的甘特图，显示了多个线程池的任务执行情况：

gantt
    title 多个线程池任务调度
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section IO 密集型任务
    任务 1: a1, 2023-10-01, 1d
    任务 2: after a1, 1d
    任务 3: after a1, 1d
    section CPU 密集型任务
    任务 A: b1, 2023-10-01, 2d
    任务 B: after b1, 2d