Что такое пул потоков?

Пул потоков (ThreadPool) — это группа рабочих потоков, управляемых единым сущностью, которая получает задачи и распределяет их между доступными потоками. Вместо создания нового потока для каждой задачи, пул переиспользует существующие.

Основные преимущества:

• Снижение накладных расходов: Создание и уничтожение потоков затратны по времени и ресурсам. Пул избавляет от этой необходимости.
• Управление ресурсами: Ограничивает максимальное количество одновременно выполняющихся потоков, предотвращая исчерпание системных ресурсов.
• Улучшение производительности: Управляет очередью задач, что может повысить пропускную способность приложений.
• Удобство управления: Предоставляет централизованный механизм для выполнения асинхронных задач.

В Java для работы с пулами потоков используется пакет java.util.concurrent. Основные интерфейсы и классы:

• Executor: Интерфейс для выполнения задач.
• ExecutorService: Расширение Executor, предоставляющее методы для управления жизненным циклом пула и получения результатов выполнения задач.
• Executors: Вспомогательный класс для создания стандартных реализаций ExecutorService, например:
  • newFixedThreadPool(int nThreads): Пул с фиксированным количеством потоков.
  • newCachedThreadPool(): Пул, создающий потоки по мере необходимости и переиспользующий неактивные.
  • newSingleThreadExecutor(): Пул с одним рабочим потоком.
  • newScheduledThreadPool(int corePoolSize): Пул для выполнения задач по расписанию.
• ThreadPoolExecutor: Гибкая реализация ExecutorService, позволяющая более тонко настраивать поведение пула.

Пример использования ExecutorService:

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

// Пример задачи для выполнения в пуле
class MyTask implements Runnable {
    private final int taskId;

    public MyTask(int taskId) {
        this.taskId = taskId;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Executing task " + taskId + " by thread " + Thread.currentThread().getName());
        try {
            Thread.sleep(100); // Имитация работы
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Создание пула с фиксированным количеством потоков
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        // Отправка задач на выполнение
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.submit(new MyTask(i));
        }

        // Корректное завершение работы пула после выполнения всех задач
        executorService.shutdown();
    }
}

Жизненный цикл пула управляется методами shutdown() и shutdownNow() для его корректного останова.