Java并发工具：线程池、资源封锁与队列详解

在Java中，线程池是处理并发执行任务的关键工具，自JDK1.5引入`java.util.concurrent`包以来，提供了丰富的线程池实现以优化线程管理。线程池主要分为三类：固定线程池、可变线程池和延迟线程池。 1. **固定线程池（FixedThreadPool）**: `Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)`方法用于创建一个固定大小的线程池，其中`nThreads`参数定义了线程池中的线程数量。这种线程池适用于需要固定数量并行任务执行的场景，如网络请求处理。常用的执行方法是`execute(Runnable command)`，例如： ```java ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2); MyTask mt1 = new MyTask("T1"); threadPool.execute(mt1); ``` 2. **可变线程池（CachedThreadPool）**: `Executors.newCachedThreadPool()`创建一个无界线程池，可以根据需要动态增加线程，适用于任务量大且短暂的任务。它不支持预先设定线程数，线程会在需要时创建并在任务完成后回收。 3. **延迟线程池（ScheduledThreadPool）**: `Executors.newScheduledThreadPool(int poolSize)`提供了一个可以定时或定期执行任务的线程池。与`execute`不同，使用`scheduled`方法，如`schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)`，返回一个`ScheduledFuture`，以便获取任务执行结果。 4. **`Callable`接口和`Future`接口**: `java.util.concurrent`包中，`Callable`接口扩展了`Runnable`，允许任务执行后返回一个值。通过`ExecutorService`执行`Callable`实例并获取结果，通常使用`submit(Callable callable)`。`Future`接口则提供了对异步计算的访问，包括检查任务是否已完成、取消任务以及获取结果。 5. **资源封锁**: 资源封锁是避免多个线程同时访问共享资源导致数据不一致的关键技术。除了`synchronized`关键字，还有以下几种方式实现资源封锁： - **`synchronized`方法和代码块**：在Java中，使用`synchronized`关键字可以确保同一时间只有一个线程进入被锁定的代码区域。 - **`volatile`变量**：标记变量的值对于多线程环境可见，确保线程间数据的一致性，主要用于线程间通信。 - **`Lock`接口**：`java.util.concurrent.locks`包中的`Lock`接口提供了更灵活的锁机制，比如`ReentrantLock`，可以控制锁的获取、释放、超时等行为。 线程池在Java并发编程中扮演着核心角色，通过合理的配置和使用，可以有效管理线程，提高系统性能和资源利用率。同时，理解并恰当运用资源封锁技术能够确保多线程环境下的数据一致性。