Java 线程池

使用线程池的优点

1. 降低资源消耗。通过反复利用已创建的线程降低创建和销毁造成的消耗。
2. 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好就能立即执行。
3. 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分配、调优和监控。

线程池主要工作原理

线程池的使用

创建线程池

可以通过ThreadPoolExecutor来创建一个线程池

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                   int maximumPoolSize,
                   long keepAliveTime,
                   TimeUnit unit,
                   BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                   ThreadFactory threadFactory,
                   RejectedExecutionHandler handler)

1. corePoolSize(线程池的基本大小):当提交一个任务到线程池，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads()方法，线程池会提前创建并启动所有基本线程。
2. runnableTaskQueue(任务队列):用于保存等待执行的任务的阻塞队列。可以选择以下几个阻塞队列。
   • ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，按FIFO原则对元素进行排序
   • LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，按FIFO排序元素，吞吐量通常高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。
   • SynchrinousQueue:一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作会一直处于阻塞状态，吞吐量通常高于LinkedBlockingQueue，静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。
   • PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列。
3. maximumPoolSize(线程池最大数量):线程池允许创建的最大线程数，如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。如果使用了无限队列，则这个参数就没有效果。

4. ThreadFactory：用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来线程设置有意义的名字。

   new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("XX-task-%d").build();

5. RejectedExecutorHandler(饱和策略):当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。

   • AbortPolocy：直接抛出异常（默认）
   • CallerRunsPolicy：只用调用所在线程来运行任务
   • DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务
   • DiscardPolicy：不处理，丢弃掉

向线程池提交任务

可以使用两个方法向线程池提交任务，分别为execute()和submit()方法

execute()方法用于提交不需要返回的任务，所以无法判断任务是否执行成功。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，通过这个对象可以判断任务是否执行成功。

关闭线程池

可以调用线程池的shutdown或shutdownNow方法来关闭线程池。

• 相同点：它们都是通过遍历线程池中的线程，然后逐个调用线程的interrupt方法来中断线程。
• 不同点：shutdownNow首先将线程池的状态设置成STOP，然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表，而shutdown只是将线程池的状态设置成SHUTDOWN状态，然后中断所有没有正在执行任务的线程。

只要调用了这两个关闭方法中的一个，isShutdown方法就会返回为true。当所有任务都已关闭后，才表示线程池关闭成功，这时调用isTerminaed方法才会返回true。