JDK线程池的总结

1. 概述

1.1 背景/引入

线程是系统资源，每创建新的线程会占用资源，且创建和销毁对象开销较大；
高并发时，如果为每个任务都创建新的线程，则对内存占用太大，可能会内存溢出；
线程池技术的引入,就是为了解决这一问题.

1.2 什么是线程池

一个线程集合用来控制线程的数量，会先创建一定数量的线程放入空闲队列中，当任务来了之后就给任务分配线程去执行；
当线程被任务占满后，会将任务放到阻塞队列排队，等待其他线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行；
如果选的是有界队列，当阻塞队列满了，再来新的任务，就会创建救急线程；
当救急线程也满了，会执行拒绝策略；

池化技术的思想主要是为了减少每次获取资源的消耗，提⾼对资源的利用率。

1.3 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，提高线程的重用性。
提高响应速度：当任务到达时，任务可以不需要的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。

1.4 类图

ExecutorService是线程池的基本接口，提供了提交任务、关闭线程池的方法；
ScheduledExecutorSerivce是ExecutorService的子接口，在ExecutorService基础上新增了任务调度的功能，可以定时执行任务；
ThreadPoolExecutor是ExecutorService的基础实现类；
ScheduledThreadPoolExecutor继承于ThreadPoolExecutor， 是带任务调度功能的实现类；

2. 线程池状态

3. ThreadPoolExecutor构造（7大参数）

参数说明：

由于构造方法参数太多，初学者不易掌握，所以有Executor工具类提供了工厂方法来创建线程池；

工厂方法：

1. newFixedThreadPool（int nThreads）：创建固定大小的线程池，并直接返回线程池对象；

特点：
1.参数线程数n是核心线程数，救急线程数为0 ；
2.阻塞队列是无界的，可以放任意数量的任务（救急线程的前提是选择了有界队列）

2. newSingleThreadPool（）：创建单线程线程池
   返回的是装饰器，只有ExecutorService的方法，不能使用ThreadPoolExecutor的方法；
   使用场景：
   希望任务排队串行执行；线程数固定为1，任务数多余1时，会放入无界队列排队；
   和自己创建一个任务的区别：
   自己创建的一个线程如果任务失败了没有任何补救措施，而线程池还会创建新的线程，保证线程池的正常工作

运行流程:

execute() 添加任务到线程池执行，当核心线程数不够时，则将任务放到阻塞队列中排队：
当任务超过了阻塞队列大小时，再来任务，就会创建maximumPoolSize - corePoolSize 个的救急线程来运行任务（前提是选择有界队列）；
救急线程的前提是选择了有界队列；若队列是无界队列，即没有容量限制的队列，则不会创建救急线程；

救急线程和核心线程的区别 ？

救急线程有生存时间，类似临时工，任务完毕救急线程就被销毁；而核心线程执行完任务依然保留在线程池中；

当线程到达maximumPoolSize最大线程数仍有新任务时，即核心线程和救急线程都被任务占完了，才会执行拒绝策略；

4. 阻塞队列

阻塞队列一般用于生产者、消费者场景，生产者往队列中添加元素，消费者从队列取线程；
在线程池中，通过阻塞队列来实现任务的生产和消费功能；
当队列为空，会阻塞消费者；当队列满了，会阻塞生产者；

阻塞队列有一个非常重要的属性，那就是容量的大小，分为有界和无界两种。

通常，阻塞队列是有界的，例如 ArrayBlockingQueue 如果容量满了，也不会扩容，所以一旦满了就无法再往里放数据了。（救急线程的前提是选择有界队列 ！）
无界队列意味着里面可以容纳非常多的元素，例如 LinkedBlockingQueue 的上限是 Integer.MAX_VALUE，约为 2 的 31 次方，是非常大的一个数，可以近似认为是无限容量，因为我们几乎无法把这个容量装满。

缺点：无界队列存在比较大的潜在风险，如果在并发量较大的情况下，线程池中可以几乎无限制的添加任务，容易导致内存溢出的问题！

5. JDK线程池的拒绝策略

AbortPoliocy：抛出异常（默认）
CallerRunsPolicy：让调用线程（提交任务的线程）直接执行此任务
DiscardPolicy：放弃本次任务
DiscardOldestPolicy：放弃最早的任务，当前任务取而代之

6. 提交任务

1. execute：
   参数是Runable类型，无返回结果；
   

2. submit:
   参数是Callable，实现Callable的线程是有返回值的；
   submit方法会返回Future对象，可以用来判断任务是否执行成功；
   FutureTask用来在主线程中接收线程池中返回的结果；调用FutureTask对象的**get（）**方法获取返回值；
   

3. invokeAll：
   接收一个集合，执行集合中所有的任务，
   返回LIst集合，集合中是Future，
   

4. invokeAny：
   不会执行所有任务，而是找到最先执行的任务；
   只要集合中有一个任务执行成功，就把整个任务的结果作为返回最终的结果返回，其他的取消；

7. 关闭线程池

1. shutdown：
   不会接收新的任务，但会处理阻塞队列中剩余任务；

2. shutdownNow：
   将线程池的状态变成stop，即不仅不接受新任务，还会将正在执行的任务停下来 !
   正在执行的任务会用interrupt方法打断 ! 并将任务返回