标签：JUC SCALE 队列核心任务线程空闲

一、JUC

1.概念

　　从Java 5开始，在JDK中多出了java.util.concurrent包（简称：JUC）。

　　JUC主要是让开发者在多线程编程中更加简单、方便一些。

　　通过JDK内置了一些类、接口、关键字，补充完善了JDK对于并发编程支持的“短板”。

2.主要包含功能

Executor：线程池
Atomic：原子操作类
Lock：锁
Tools：信号量工具类
并发集合：提供了线程安全的集合类。

二、线程池

1.为何使用线程池

对于频繁创建和销毁的线程会消耗系统大量的资源，此时通过使用线程池可以使系统响应时间更快，消耗资源更少

2.概念

线程池是内存中的一块空间，其中存放着实例化的线程对象

当需要用到线程时从线程池中取出，执行完任务或需要销毁时再放回线程池，而不是让线程处于死亡状态。

3.使用线程池的特点

3.1 优点

　　1.降低系统资源的消耗。通过重用线程对象，减低由于新建和销毁线程造成的系统资源消耗

　　2.提高系统响应的速度。直接从内存中获取线程，比新建线程更快

　　3.提供线程的可管理性。通过对线程池中线程数量的限制，避免无限创建线程导致的内存溢出或CPU资源耗尽等问题。

3.2 缺点

　　默认情况下，无论是否需要使用线程，线程池中都有一些线程对象，占用内存。

三、JUC中的线程池

1.Executor

线程池的顶级接口

该接口中只有一个execute方法，参数为Runnable类型

public interface Executor {
  void execute(Runnable command);
}

2.ThreadPoolExecutor

2.1 介绍

是JUC提供的默认的线程池的实现类

2.2 构造方法

四种有参构造

最多7个参数的构造方法

2.3 参数

　　2.3.1 corePoolSize-核心线程数

　　创建线程池后，线程池中默认是没有线程的，当从线程池获取线程执行任务时才创建核心线程来执行任务。

　　若没有线程数没有达到核心线程数corePoolSize，即使有空闲的核心线程，还是会创建新的核心线程来执行任务，直到达到核心线程数corePoolSize。

　　线程池中的线程数达到核心线程数corePoolSize后，从线程池获取空闲的核心线程执行任务。

　　2.3.2 workQueue-阻塞队列

　　队列：底层是数组或链表实现的，特点是先进先出

　　阻塞：队列为空时阻塞获取任务，队列满时阻塞添加任务。

　　作用：当线程池中线程数量达到核心线程数corePoolSize时，且没有空闲的核心线程，再来获取线程执行任务，任务会被添加到缓存任务的阻塞队列workQueue中；

　　　　队列可以设置queueCapacity参数，表示最多能存储的任务数量

　　2.3.3 maximumPoolSize-最大线程数

　　当所有核心线程都在使用中、阻塞队列的任务也满了，线程池会创建新的线程执行任务，直到线程池中的线程数达到最大线程数maximumPoolSIze；

　　线程池中线程数已达到最大线程数且都在使用中、阻塞队列也满了，线程池对于新来的任务就会执行拒绝策略

　　2.3.4 keepAliveTime-线程最大空闲时间

　　线程池中的空闲线程空闲的时间超过了最大空闲时间keepAliveTime就会被销毁，直到线程池中的线程数等于核心线程数；

　　若设置allowCoreThreadTimeOut=true（默认false），核心线程也可以被销毁。

　　2.3.5 unit-时间单位

　　TimeUnit是枚举类型

public enum TimeUnit {
  //纳秒
  NANOSECONDS(TimeUnit.NANO_SCALE),
  //微妙
  MICROSECONDS(TimeUnit.MICRO_SCALE),
  //毫秒
  MILLISECONDS(TimeUnit.MILLI_SCALE),
  //秒
  SECONDS(TimeUnit.SECOND_SCALE),
  //分钟
  MINUTES(TimeUnit.MINUTE_SCALE),
  //小时
  HOURS(TimeUnit.HOUR_SCALE),
  //天
  DAYS(TimeUnit.DAY_SCALE);
  private static final long NANO_SCALE   = 1L;
  private static final long MICRO_SCALE  = 1000L * NANO_SCALE;
  private static final long MILLI_SCALE  = 1000L * MICRO_SCALE;
  private static final long SECOND_SCALE = 1000L * MILLI_SCALE;
  private static final long MINUTE_SCALE = 60L * SECOND_SCALE;
  private static final long HOUR_SCALE   = 60L * MINUTE_SCALE;
  private static final long DAY_SCALE    = 24L * HOUR_SCALE;
}

　　2.3.6 threadFactory-线程工厂

　　创建线程对象

　　2.3.7 handler-线程池拒绝策略

　　前提：只有当任务队列已满，且线程数量已经达到maximunPoolSize才会触发拒绝策略。

AbortPolicy（默认）：新提交的任务将被拒绝，并抛出RejectedExecutionException异常。
CallerRunsPolicy：新提交的任务将由提交该任务的线程（调用execute()方法的线程）执行。这意味着提交任务的线程将会暂时充当一个临时线程来执行任务。
DiscardPolicy：新提交的任务将被丢弃，不会抛出任何异常。
DiscardOldestPolicy：新提交的任务将会替换掉等待队列中最旧的任务，然后尝试再次提交该任务。

2.4 创建线程总结

　　1. 当线程数小于核心线程数时，创建线程, 直到达到指定的核心线程数。

　　2. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列。

　　3. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满。

　　　　i. 若线程数小于最大线程数，创建线程, 直到达到最大线程数。

　　　　ii. 若线程数等于最大线程数，抛出异常，拒绝任务。

3. Excutors

Excutors属于一个工具类，可以快速实例化特定类型的线程池对象。

返回值都是ExecutorService接口的实现类，底层都调用了ThreadPoolExecutor()

　3.1 SingleThreadExecutor()

方法代码如下:

参数：

　　核心线程数和最大线程数都为1

　　最大空闲时间为0

　　底层为链表的阻塞队列；

效果：只会创建一个线程执行任务。

　3.2 newFixedThreadPool( int )

方法代码：

核心线程数和最大线程数都是指定的nThreads

底层为链表的阻塞队列

实际线程数量永远维持在nThreads。

　3.3 newCachedThreadPoole()

参数：

　　核心线程数：0

　　最大线程数：Integer的最大值（2^31-1）

　　最大空闲时间 60 秒

　　底层为同步队列的阻塞队列（没有存储空间，只要有任务就必须要有线程执行，如果没有找到空闲的线程就创建新的线程执行）

效果：

　　无限容量、线程空闲时间超过60秒就会被销毁、阻塞队列底层为同步队列，没有存储空间，只要有任务就必须有线程来处理，没有空闲的线程就创建新的线程来执行。

　3.4 newScheduleThreadPool（）

参数：

　　核心线程数为指定的corePoolSize

　　最大线程数为Integer最大值

　　最大空闲时间0

　　阻塞队列：DelayQueue队列

　　　　底层使用数组实现, 初始容量为16, 超过16个任务, 扩容到之前的1.5倍

可以实现延时执行和周期执行

　　　3.4.1 延时执行 schedule（）

标签：JUC,SCALE,队列,核心,任务,线程,空闲
From： https://www.cnblogs.com/giaogiaoyang/p/17665665.html

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