Java并发编程实践:线程池深度解析与应用示例

需积分: 10 0 下载量 119 浏览量 更新于2024-08-18 收藏 523KB PPT 举报
"Java并发编程实践分享,涵盖了各种线程池的特性以及在Spring中的应用,同时探讨了线程安全和并发编程中的注意事项。" 在Java并发编程中,线程池是管理线程的重要工具,它能有效地控制运行的线程数量,避免过多创建和销毁线程带来的性能开销。本篇分享主要介绍了四种常见的线程池: 1. **SingleThreadPool**:只有一个工作线程,所有任务都在同一个线程中顺序执行,因此它不支持并发执行任务,适合于执行顺序性的、互不影响的任务。 2. **CachedThreadPool**:这个线程池会无限创建新线程来处理任务,当线程空闲超过60分钟后会被回收。适用于短生命周期、快速完成的任务,但不适合长时间运行的任务,因为它可能导致大量线程被创建,消耗系统资源。 3. **FixedThreadPool**:核心线程数固定,最大线程数等于核心线程数,没有超时时间,任务队列使用`LinkedBlockingQueue`。适用于需要稳定且可预测性能的场景,因为线程数是固定的,不会因任务量波动而创建或销毁线程。 4. **coolPoolSize**、**maxPoolSize** 和 **keepAliveTime** 是线程池的配置参数,分别代表核心线程数、最大线程数和非核心线程的空闲时间。`SynchronousQueue` 通常用于实现线程间的任务传递,不存储任务,而是直接将任务从一个线程传递给另一个线程。 在Spring框架中,可以使用`ThreadPoolTaskExecutor`或`ThreadPoolTaskScheduler`配置自定义的线程池,以满足特定的并发需求,例如设置线程池大小、队列类型等。 线程安全是并发编程中的重要概念。给定的问题中,第一个方法`add(int i)`不是线程安全的,因为它直接对共享变量`i`进行修改,没有进行同步控制。第二个方法`getLast(List list)`在使用ArrayList时不是线程安全的,因为ArrayList是非线程安全的容器。而第三个方法`getLast(Vector v)`在使用Vector时是线程安全的,因为Vector内部进行了同步控制。 并发编程中,`testList()`和`testVector()`两个方法展示了遍历集合并删除元素的问题。在ArrayList版本中,由于非线程安全,删除操作可能导致 ConcurrentModificationException。而在Vector版本中,虽然Vector是线程安全的,但遍历 Vector 并删除元素的行为依然可能导致 IndexOutOfBoundsException,因为删除元素会导致迭代器失效。 JUC(Java Concurrency in Practice)是Java并发编程的经典工具包,包括了线程池、原子类(Atomic)、锁(Lock)等组件。选择线程池时,需要考虑核心线程数`corePoolSize`、最大线程数`maxPoolSize`、超时时间`keepAliveTime`以及等待队列`workQueue`的容量,这些参数应根据系统的负载、任务性质和性能需求进行合理设置。例如,如果任务数量稳定,可以选择固定线程数的线程池;如果任务数量波动大,可以考虑使用缓存线程池。队列大小则需平衡并发度和内存占用,过大可能导致内存压力,过小可能使线程池频繁创建新线程。 并发编程注意事项包括但不限于正确使用同步机制(如`synchronized`关键字、Locks)、避免死锁、活锁和饥饿现象,以及合理设计线程交互,确保程序的正确性和效率。通过理解和熟练应用这些知识点,能够编写出高效、可靠的并发代码。