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Java–为什么使用线程池?优缺点是什么?

简介

本文介绍为什么使用线程池以及它的优缺点是什么。

这个问题也是Java后端常见的面试题。

为什么使用线程池

说明

我们使用线程的时候就去创建一个线程,这样实现起来非常简便,但是就会有一个问题:如果并发的线程数量很多,并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了,这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率,因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

那么有没有一种办法使得线程可以复用,就是执行完一个任务,并不被销毁,而是可以继续执行其他的任务?

在Java中可以通过线程池来达到这样的效果。在JDK5之前,我们必须手动实现自己的线程池,从JDK5开始,Java内置支持线程池。

以网络请求为例

网络请求为例通常有两种形式

第一种:请求不频繁,且每次连接后会保持相当一段时间来读数据或者写数据,最后断开,如文件下载,网络流媒体等。

另一种:请求频繁,但是连接上以后读/写很少量的数据就断开连接。考虑到服务的并发问题,如果每个请求来到以后服务都为它启动一个线程,那么这对服务的资源可能会造成很大的浪费,特别是第二种情况。

通常情况下,创建线程是需要一定的耗时的,设这个时间为T1,而连接后读/写服务的时间为T2,当T1>>T2时,我们就应当考虑一种策略或者机制来控制,使得服务对于第二种请求方式也能在较低的功耗下完成。

可以用线程池来解决这个问题,首先,在服务启动的时候,我们可以启动多个线程,并用一个容器(如线程池)来管理这些线程。当请求到来时,可以从池中取一个线程出来,执行任务(通常是对请求的响应),当任务结束后,再将这个线程放入池中备用;如果请求到来而池中没有空闲的线程,该请求需要排队等候。最后,当服务关闭时销毁该池即可。

作用(优点)

  1. 降低资源消耗
    1. 通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
  2. 提高响应速度
    1. 当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
  3. 提高线程的可管理性
    1. 线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。

缺点

多线程的缺点

多线程会占CPU,使用多线程的地方并发量比较高时会导致其他功能响应很慢。

线程池本身的缺点

  1. 适用于生存周期较短的的任务,不适用于又长又大的任务。
  2. 不能对于线程池中任务设置优先级。
  3. 不能标识线程的各个状态,比如启动线程,终止线程。
  4. 对于任意给定的应用程序域,只能允许一个线程池与之对应。
  5. 线程池所有线程都处于多线程单元中,如果想把线程放到单线程单元中,线程池就废掉了。

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