线程池

为什么需要使用线程池？

• 线程的创建和销毁都需要消耗系统资源，线程池可以复用已有的线程
• 线程也是对象，线程池可以复用线程对象，减低内存消耗
• 可以控制并发数量，并发数量过多，可能会导致资源消耗过多
• 可以对线程进行统一管理

线程池原理

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• 线程池线程数量 < 核心线程数，每次都会创建新的线程去处理任务
• 线程数量 == 核心线程数，则每次新加的任务都会添加到任务队列，线程会去任务队列取任务执行（体现线程复用）
• 当任务队列满了 && 线程数 < 最大线程数，则会创建救急线程去执行，执行完会被销毁
• 如果任务队列满了 && 线程数 = 最大线程数，则会执行拒绝策略

拒绝策略：

• 默认是抛出异常，ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：默认拒绝处理策略，丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
• ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：丢弃新来的任务，但是不抛出异常。
• ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列头部（最旧的）的任务，然后重新尝试执行程序（如果再次失败，重复此过程）。
• ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务。

shutdown和shutdownNow

• shutdown方法后处于SHUTDOWN，线程池不接受新的任务，等待任务队列中的任务执行完成
• shutdownNow方法后处于STOP，线程池不接受新任务，并且在执行中的任务也不执行完强制退出

线程池分类

newCachedThreadPool

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable>());
}

• 每个线程都是救急线程，使用完会60s空闲后会被回收掉，采用synchronousQueue，每进来一个任务就会有一个线程去取，任务队列不保存任务
• 当需要执行很多短时间的任务时，CacheThreadPool的线程复用率比较高， 会显著的提高性能。而且线程60s后会回收，意味着即使没有任务进来，CacheThreadPool并不会占用很多资源。

newFixedThreadPool

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

• 核心线程数 = 最大线程数，只能创建核心线程，不能创建非核心线程。因为LinkedBlockingQueue的默认大小是Integer.MAX_VALUE，故如果核心线程空闲，则交给核心线程处理；如果核心线程不空闲，则入列等待，直到核心线程空闲
• 由于线程不会被回收，会一直卡在阻塞，所以没有任务的情况下， FixedThreadPool占用资源更多。
  都几乎不会触发拒绝策略，但是原理不同。FixedThreadPool是因为阻塞队列可以很大（最大为Integer最大值），故几乎不会触发拒绝策略；CachedThreadPool是因为线程池很大（最大为Integer最大值），几乎不会导致线程数量大于最大线程数，故几乎不会触发拒绝策略。

newSingleThreadExecutor

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
        (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

• 单线程线程池，如果这个唯一的线程不空闲，那么新来的任务会存储在任务队列里等待执行。
  newScheduledThreadPool

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
          DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

• 定时任务线程池