【面试宝典】Java中创建线程池的几种方式以及区别

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创建线程池有多种方式，主要通过 Java 的 java.util.concurrent 包提供的 Executors 工具类来实现。以下是几种常见的线程池类型及其区别：

1. FixedThreadPool

//创建一个固定大小的线程池，模拟提交 10 个任务到线程池。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class FixedThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); // 创建一个具有3个线程的固定线程池
        
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int task = i;
            fixedThreadPool.execute(() -> {
                System.out.println("执行任务 " + task + "，线程：" + Thread.currentThread().getName());
            });
        }
        
        fixedThreadPool.shutdown();
    }
}

• 特点：创建一个固定大小的线程池，池中始终保持指定数量的线程。

• 适用场景：适用于固定并发数的任务，比如定量的短期并发任务。

• 优点：能够有效地控制线程数量，避免资源消耗过多。

• 缺点：如果所有线程都在执行任务，而新的任务不断提交，可能会造成等待队列过长。

2. CachedThreadPool

//创建一个缓存线程池来处理任务，模拟并发执行 10 个任务

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

public class CachedThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int task = i;
            cachedThreadPool.execute(() -> {
                System.out.println("执行任务 " + task + "，线程：" + Thread.currentThread().getName());
            });
        }
        
        cachedThreadPool.shutdown();
    }
}

• 特点：创建一个可以根据需要自动扩展的线程池，当线程空闲 60 秒后会被回收。
• 适用场景：适合执行大量耗时较短的异步任务。
• 优点：线程数量不受限制（受系统资源限制），对于任务短小、并发量大但不稳定的场景效果较好。
• 缺点：如果任务增长过快，会创建大量线程，可能会造成 OOM（Out of Memory）异常。

3. SingleThreadExecutor

//创建一个单线程线程池，顺序执行多个任务。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class SingleThreadExecutorExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            final int task = i;
            singleThreadExecutor.execute(() -> {
                System.out.println("执行任务 " + task + "，线程：" + Thread.currentThread().getName());
            });
        }
        
        singleThreadExecutor.shutdown();
    }
}

• 特点：创建单线程化的线程池，始终只有一个工作线程。
• 适用场景：适用于需要保证任务顺序执行的场景，避免多线程并发的复杂性。
• 优点：可以保证任务按顺序执行，适合单一任务队列。
• 缺点：性能较低，不适合需要高并发的场景。

4. ScheduledThreadPool

//创建一个支持定时和周期性执行任务的线程池，示例任务每隔 2 秒执行一次，共执行 3 次。
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ScheduledThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2); // 创建一个有2个线程的定时线程池
        
        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(() -> {
            System.out.println("定时任务执行，线程：" + Thread.currentThread().getName());
        }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS); // 0秒延迟后开始，每隔2秒执行一次任务
        
        // 程序运行5秒后关闭线程池
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        scheduledThreadPool.shutdown();
    }
}

• 特点：创建一个支持定时或周期性任务执行的线程池。
• 适用场景：适合执行定时任务或周期性任务，比如定时器、定时检查等。
• 优点：可以方便地实现周期性任务管理。
• 缺点：对高并发任务的处理能力较弱，通常用于任务量不大的场景。

5. WorkStealingPool（Java 8 引入）

//创建一个基于任务分解的线程池来并行执行多个任务，适合处理需要拆分的小任务。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class WorkStealingPoolExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService workStealingPool = Executors.newWorkStealingPool(); // 创建默认线程数为CPU核心数的工作窃取线程池
        
        for (int i = 1; i <= 8; i++) {
            final int task = i;
            workStealingPool.submit(() -> {
                System.out.println("执行任务 " + task + "，线程：" + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        
        // 让主线程等待子任务执行完成
        workStealingPool.awaitTermination(3, TimeUnit.SECONDS);
        workStealingPool.shutdown();
    }
}

• 特点：基于 ForkJoinPool 实现，适用于大任务拆分成小任务的并行处理。线程数默认为处理器核心数。
• 适用场景：适合处理较为复杂的并行任务，比如分治算法。
• 优点：通过“工作窃取”算法实现任务的动态负载均衡，能够有效提升多核 CPU 的利用率。
• 缺点：由于线程数不固定，可能对资源使用较多，不适合所有应用。

区别总结

线程池类型	线程数量控制	特点	适用场景
FixedThreadPool	固定数量	固定线程数，适合稳定的任务并发	固定并发任务
CachedThreadPool	自动扩展	动态扩展，空闲线程自动回收，适合任务短小但并发量不稳定	短期的异步并发任务
SingleThreadExecutor	单一线程	单线程顺序执行任务，保证顺序	顺序执行的任务
ScheduledThreadPool	可控核心线程数	支持定时或周期性任务	定时任务、周期性任务
WorkStealingPool	默认 CPU 核数	基于任务拆分并行处理，提高多核 CPU 利用率	并行计算和多任务的分解

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