java线程池之newFixedThreadPool

new Thread的弊端

a. 每次new Thread新建对象性能差。
b. 线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
c. 缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。
相比new Thread，Java提供的四种线程池的好处在于：
a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

Java通过Executors提供四种线程池,分别为：

newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程.
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待.
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行.
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行.

newFixedThreadPool

创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待.示例代码如下,此示例需要jdk1.8环境(因为
应用到了1.8的新特性lambda表达式)和fastjson的jar包,如果不需要输出,屏蔽掉fastjson相关的操作即可

代码：

package com.qfx.demo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.qfx.util.DateUtil;

public class ThreadPoolDemoTwo {
// 总记录数
private static Map<String, Object> getTotalResult() {
Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("totalResult", 8699);
try {
Thread.sleep(2000);
System.err.println("线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]执行方法getTotalResult()完毕,本方法执行需要时间2秒");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return map;
}

// 记录集合(无参)
private static List<Map<String, Object>> getUserList() {
List<Map<String, Object>> list = new ArrayList<Map<String, Object>>();

Map<String, Object> map = null;
for (int i = 1; i <= 18; i++) {
map = new HashMap<String, Object>();
map.put("id", UUID.randomUUID());
map.put("age", "王琳琳" + i);
list.add(map);
}
try {
Thread.sleep(5000);
System.err.println("线程[" + Thread.currentThread().getName()
+ "]执行方法getUserList()完毕,本方法执行需要时间5秒");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return list;
}

// 记录集合2(有参)
private static List<Map<String, Object>> getUserList(int threadNum) {
List<Map<String, Object>> list = new ArrayList<Map<String, Object>>();

Map<String, Object> map = null;
for (int i = 1; i <= 18; i++) {
map = new HashMap<String, Object>();
map.put("id", UUID.randomUUID());
map.put("age", "王琳琳" + i);
list.add(map);
}
try {
Thread.sleep(5000);
System.err.println("第" + threadNum + "个方法使用线程["
+ Thread.currentThread().getName() + "]执行完毕,本方法执行需要时间5秒");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return list;
}

// 请求结果
private static Map<String, Object> getResult() {
Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("result", true);
try {
Thread.sleep(3000);
System.err.println("线程[" + Thread.currentThread().getName()
+ "]执行方法getResult()完毕,本方法执行需要时间3秒");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return map;
}

// 调用多个方法,获取结果顺序执行,不会因为先执行完毕时间不一样而顺序打乱
private static String threadPollTest() {
Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();

// 创建一个固定大小的线程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);

Future<Map<String, Object>> submit = service
.submit(() -> getTotalResult());
Future<List<Map<String, Object>>> submit2 = service
.submit(() -> getUserList());
Future<Map<String, Object>> submit3 = service.submit(() -> getResult());

try {
Map<String, Object> totalResultMap = submit.get();
List<Map<String, Object>> userList = submit2.get();
Map<String, Object> resultMap = submit3.get();

map.put("total", totalResultMap);
map.put("rows", userList);
map.put("result", resultMap);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
submit.cancel(true);
submit2.cancel(true);
submit3.cancel(true);

e.printStackTrace();
} finally {
service.shutdown();
}
return JSONObject.toJSONString(map);
}

// 调用相同方法循环处理
private static List<List<Map<String, Object>>> threadPollTest02() {
List<List<Map<String, Object>>> resultList = new ArrayList<List<Map<String, Object>>>();

// 创建一个固定大小的线程池,可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待,代码如下
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);

List<Future<List<Map<String, Object>>>> list = new ArrayList<Future<List<Map<String, Object>>>>();
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
// 方法调用方式一：有参调用
// 用于Lambda表达式的变量不可变,如以下写法会编译错误,因为getUserList(i)中的i是可变的
// service.submit(()-> getUserList(i));
// 编译错误信息:Local variable i defined in an enclosing scope must be
// final or effectively final
// 但可以使用以下方法来完成参数传递
int k = i;
Future<List<Map<String, Object>>> submit = service
.submit(() -> getUserList(k));

// 方法调用方式二：无参调用
// Future<List<Map<String, Object>>> submit = service.submit(()->
// getUserList());

list.add(submit);
}

try {
for (Future<List<Map<String, Object>>> future : list) {
List<Map<String, Object>> userList = future.get();
resultList.add(userList);
}
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
for (Future<List<Map<String, Object>>> future : list) {
future.cancel(true);
}

e.printStackTrace();
} finally {
service.shutdown();
}
return resultList;
}

// 线程池执行方案
public static void test01() {
System.out.println("线程池执行方案");
String startTime = DateUtil.getDateTime();
System.out.println("开始时间:" + startTime);

String str = threadPollTest();
System.out.println(str);

String endTime = DateUtil.getDateTime();
System.out.println("结束时间:" + endTime);

long[] de = DateUtil.getDistanceTimes(startTime, endTime);
System.out.println("用时:" + de[1] + "小时" + de[2] + "分" + de[3] + "秒");
}

// 普通执行方案,不使用线程,顺序执行
public static void test02() {
System.out.println("普通执行方案,不使用线程,顺序执行");
String startTime = DateUtil.getDateTime();
System.out.println("开始时间:" + startTime);

Map<String, Object> totalResultMap = getTotalResult();
List<Map<String, Object>> userList = getUserList();
Map<String, Object> resultMap = getResult();

Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("total", totalResultMap);
map.put("rows", userList);
map.put("result", resultMap);

String str = JSONObject.toJSONString(map);
System.out.println(str);

String endTime = DateUtil.getDateTime();
System.out.println("结束时间:" + endTime);

long[] de = DateUtil.getDistanceTimes(startTime, endTime);
System.out.println("用时:" + de[1] + "小时" + de[2] + "分" + de[3] + "秒");
}

// 线程池执行方案-循环执行
public static void test03() {
System.out.println("线程池执行方案-循环执行");
String startTime = DateUtil.getDateTime();
System.out.println("开始时间:" + startTime);

List<List<Map<String, Object>>> resultList = threadPollTest02();
System.out.println(JSONObject.toJSONString(resultList));

String endTime = DateUtil.getDateTime();
System.out.println("结束时间:" + endTime);

long[] de = DateUtil.getDistanceTimes(startTime, endTime);
System.out.println("用时:" + de[1] + "小时" + de[2] + "分" + de[3] + "秒");
}

public static void main(String[] args) {
test01();
System.out.println("----------------------------");
test02();
System.out.println("----------------------------");
test03();
}
}