Java_多线程：线程池

1、线程池优点：

• 降低资源消耗：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。
• 提高响应速度：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。
• 提高线程的可管理性：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。

2、常用的线程池

• newSingleThreadExecutor：创建一个单线程化的Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，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。如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行。单工作线程最大的特点是可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。
• newFixedThreadPool：创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。
  FixedThreadPool是一个典型且优秀的线程池，它具有线程池提高程序效率和节省创建线程时所耗的开销的优点。但是，在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源。
• 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。
  特点：
  • 工作线程的创建数量几乎没有限制(其实也有限制的,数目为Interger. MAX_VALUE), 这样可灵活的往线程池中添加线程。
  • 如果长时间没有往线程池中提交任务，即如果工作线程空闲了指定的时间(默认为1分钟)，则该工作线程将自动终止。终止后，如果你又提交了新的任务，则线程池重新创建一个工作线程。
  • 在使用CachedThreadPool时，一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线程同时运行，很有会造成系统OOM。
• newScheduledThreadPool：创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，支持定时及周期性任务执行。

3、线程池七个核心参数

• corePoolSize ： 核心线程大小。线程池一直运行，核心线程就不会停止。
• maximumPoolSize ：线程池最大线程数量。非核心线程数量=maximumPoolSize-corePoolSize
• keepAliveTime ：非核心线程的心跳时间。如果非核心线程在keepAliveTime内没有运行任务，非
  核心线程会消亡。
• workQueue ：阻塞任务队列。ArrayBlockingQueue，LinkedBlockingQueue等，用来存放线程任
  务。
• defaultHandler ：饱和策略。ThreadPoolExecutor类中一共有4种饱和策略。通过实现RejectedExecutionHandler接口。
  • AbortPolicy ： 线程任务丢弃报错。默认饱和策略。
  • DiscardPolicy ： 线程任务直接丢弃不报错。
  • DiscardOldestPolicy ： 将workQueue队首任务丢弃，将最新线程任务重新加入队列执行。
  • CallerRunsPolicy ：线程池之外的线程直接调用run方法执行。
• ThreadFactory ：线程工厂。新建线程工厂。

4、线程池的执行流程

1. 线程池执行execute/submit方法向线程池添加任务，当任务小于核心线程数corePoolSize，线程池中可以创建新的线程，即使线程池中仍有空闲线程。
2. 当任务大于核心线程数corePoolSize，就向阻塞队列workQueue添加任务。
3. 当阻塞队列workQueue满了，并且最大线程池大小maximumPoolSize > 核心线程数corePoolSize时，新提交任务会创建新的线程执行任务。
4. 当提交任务数超过最大线程池大小maximumPoolSize，就会执行饱和策略。
5. 当线程池中超过核心线程数corePoolSize线程，空闲时间达到keepAliveTime时，关闭空闲线程。
6. 当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时，线程池中核心线程数corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭

5、execute()方法和submit()方法的区别

• execute()方法用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被线程池执行成功
  与否。
• submit()方法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，通过这个future对象可以判断任务是否执行成功，并且可以通过future的get()方法来获取返回值，get()方法会阻塞当前线程直到任务完成，而使用 get（long timeout，TimeUnit unit） 方法则会阻塞当前线程一段时间后立即返回，这时候有可能任务没有执行完。

6、扩展

线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExecutor的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。