Java线程池

Java线程池

线程池的执行过程

1. 当向线程池提交一个新的任务，线程池首先判断核心线程池的线程是否都在执行任务。如果不是，创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程的线程都在执行任务，则进入下一个流程。

2. 线程池判断工作队列是否已经满了，如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里如果工作队列满了，则进入下一个流程

3. 线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务。

线程池创建的参数

public ThreadPoolExecutor(
 int corePoolSize,  
 int maximumPoolSize,
 long keepAliveTime,
 TimeUnit unit,
 BlockingQueue<Runnable> workQueue,
 ThreadFactory threadFactory,
 RejectedExecutionHandler handler
)

1. corePoolSize（线程池的基本大小，核心线程池大小）：提交一个新的任务到线程池，就会创建一个新的线程来执行任务，即使有空闲线程来执行任务，也会创建线程。直到待执行的任务数大于线程池基本大小就不再创建新的线程。如果调用了线程池的prestartCoreThread()方法，线程池会提前创建并启动所有的基本线程。

2. workQueue（工作队列）：用于在执行任务之前保存任务的队列。此队列用于保存向线程池提交的未处理的任务。

   1. ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按FIFO原则对元素进行排序。
   2. LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按FIFO排序元素，吞吐量通常高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用这个队列。
   3. SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态。
   4. DelayedWorkQueue：一个基于延迟时间排序的队列，Executors.newScheduledThreadPool()使用这个队列。
   5. LinkedBlockingDeque：一个由链表结构组成的双向阻塞队列
   6. LinkedTransferQueue：一个由链表结构组成的无界阻塞队列
   7. PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列

3. maximumPoolSize（线程池最大数量）：线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务，如果使用了无界的任务队列这个参数就没有什么效果。

4. ThreadFactory：用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。

5. RejectedExecutionHandler（饱和策略）：当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。

   1. AbortPolicy（默认策略）：直接抛出异常;

   2. CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来运行任务;

   3. DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务

   4. DiscardPolicy：不处理，丢弃掉

6. keepAliveTime（线程活动保持时间）： 线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。所以，如果任务很多，并且每个任务执行时间比较短，可以调大时间，提高线程利用率.

7. unit：（线程活动保持时间的单位）：可选的单位有天（DAYS）、小时（HOURS）、分钟（MINUTES）、毫秒（MILLISECONDS）、微秒（MICROSECONDS，千分之一毫秒）和纳秒（NANOSECONDS，千分之一微秒）。

向线程池提交任务

1. 使用execute() 方法提交。实现了Runable接口的线程

  ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(1);
   threadPool.execute(() -> {
   //TODO
   });

2. 使用submit()方法提交。用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个future类型的对象

  <T> Future<T> submit(Callable<T> task);
  <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
  Future<?> submit(Runnable task

  ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(1);
  Future<String> future = threadPool.submit(() -> "Hello");
  try {
       String hello = future.get();
  } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
  } catch (ExecutionException e) {
       e.printStackTrace();
  }finally {
   // 关闭线程池
      threadPool.shutdown();
  }

注：本文参考于《Java并发编程艺术》第九章 Java中的线程池