线程池详解

一、概念

1、线程池管理器：用于创建并管理线程池，包括创建线程池，销毁线程池，添加新任务；

2、工作线程：线程池中线程，可以循环的执行任务，在没有任务时处于等待状态；

3、任务接口：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；

4、任务队列：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

Executor是一个接口，它是Executor框架的基础，它将任务的提交与任务的执行分离开来。

ExecutorService接口继承了Executor，在其上做了一些shutdown()、submit()的扩展，可以说是真正的线程池接口；

AbstractExecutorService抽象类实现了ExecutorService接口中的大部分方法；

ThreadPoolExecutor是线程池的核心实现类，用来执行被提交的任务。

ScheduledExecutorService接口继承了ExecutorService接口，提供了带"周期执行"功能ExecutorService；

ScheduledThreadPoolExecutor是一个实现类，可以在给定的延迟后运行命令，或者定期执行命令。ScheduledThreadPoolExecutor比Timer更灵活，功能更强大。

Future接口和实现Future接口的FutureTask类，代表异步计算的结果。

Runnable接口和Callable接口的实现类，都可以被ThreadPoolExecutor或Scheduled-ThreadPoolExecutor执行。

ThreadPoolExecutor构造函数各参数含义

1、corePoolSize

线程池中的核心线程数，当提交一个任务时，线程池创建一个新线程执行任务，直到当前线程数等于corePoolSize；

如果当前线程数为corePoolSize，继续提交的任务被保存到阻塞队列中，等待被执行；

如果执行了线程池的prestartAllCoreThreads()方法，线程池会提前创建并启动所有核心线程。

2、maximumPoolSize

线程池中允许的最大线程数。如果当前阻塞队列满了，且继续提交任务，则创建新的线程执行任务，前提是当前线程数小于maximumPoolSize

3、keepAliveTime

线程空闲时的存活时间，即当线程没有任务执行时，继续存活的时间。默认情况下，该参数只在线程数大于corePoolSize时才有用

4、TimeUnit

keepAliveTime的时间单位

5、workQueue

workQueue必须是BlockingQueue阻塞队列。当线程池中的线程数超过它的corePoolSize的时候，线程会进入阻塞队列进行阻塞等待。通过workQueue，线程池实现了阻塞功能

6、ThreadFactory

创建线程的工厂类，不传有默认工厂Executors.defaultThreadFactory()

Executors工具类

ThreadPoolExecutor通常使用工厂类Executors来创建。Executors可以创建4种类型的ThreadPoolExecutor：SingleThreadExecutor、FixedThreadPool 和 CachedThreadPool，scheduledThreadPool。

你可以自己实例化线程池，也可以用Executors 创建线程池的工厂类，常用方法如下：

newFixedThreadPool(int nThreads) 创建一个固定大小、任务队列容量无界的线程池。核心线程数=最大线程数。

适用于为了满足资源管理的需求，而需要限制当前线程数量的应用场景，适用于负载比较重的服务器。

FixedThreadPool使用无界队列LinkedBlockingQueue作为线程池的工作队列（队列的容量为Integer.MAX_VALUE）。

newCachedThreadPool() 创建的是一个大小无界的缓冲线程池。它的任务队列是一个同步队列。任务加入到池中，如果池中有空闲线程，则用空闲线程执行，如无则创建新线程执行。池中的线程空闲超过60秒，将被销毁释放。线程数随任务的多少变化。适用于执行耗时较小的异步任务。池的核心线程数=0 ，最大线程数= Integer.MAX_VALUE。

newSingleThreadExecutor() 只有一个线程来执行无界任务队列的单一线程池。该线程池确保任务按加入的顺序一个一个依次执行。当唯一的线程因任务异常中止时，将创建一个新的线程来继续执行后续的任务。与newFixedThreadPool(1)的区别在于，单一线程池的池大小在newSingleThreadExecutor方法中硬编码，不能再改变的。

newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 能定时执行任务的线程池。该池的核心线程数由参数指定，最大线程数=Integer.MAX_VALUE。详情看全文的第三大点ScheduledExecutorService接口。

FixedThreadPool和SingleThreadExecutor使用无界队列LinkedBlockingQueue作为线程池的工作队列。CachedThreadPool使用没有容量的SynchronousQueue作为线程池的工作队列，但CachedThreadPool的maximumPool是无界的。这意味着，如果主线程提交任务的速度高于maximumPool中线程处理任务的速度时，CachedThreadPool会不断创建新线程。极端情况下，CachedThreadPool会因为创建过多线程而耗尽CPU和内存资源。

任务execute过程

是否达到核心线程数量？没达到，创建一个工作线程来执行任务。

工作队列是否已满？没满，则将新提交的任务存储在工作队列里。

是否达到线程池最大数量？没达到，则创建一个新的工作线程来执行任务。

最后，执行拒绝策略来处理这个任务。