线程池详解

线程池的好处：
第一、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；
第二、提高相应速度。当任务达到时，减少了线程创建的时间。
第三、提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限的创建，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。

1、线程池的实现原理

线程池中的线程执行任务分两步：
1)在execute()方法中创建一个线程时，会让这个线程执行当前的任务
2）这个线程执行完上图1的任务后，会返回从blockingqueue获取任务来执行。

2、线程池的使用
2.1 线程池的创建
可用用threadPoolExecutor来创建一个线程池
new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,milliseconds,runnableTaskQueue,handler)
1）corePoolSize:线程池的基本大小，当提交一个任务到线程池时，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，等待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prestartAllCoreThread()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：
arrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按先进先出原则对元素进行排序。
linkedBlockingQueue:基于链表结构的无界阻塞队列，吞吐量高于arrayBlockingQueue。静态工厂方法executor.newFiredThreadPool()使用了这个队列。
sychronousQueue:是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，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于linkedBlockingQueue，静态工厂方法executor.newCachedThreadPool()使用了这个队列
prirityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列。
3）maximumPoolSize:线程池最大数量。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。如果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果了
4）ThreadFactory：用于创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置有意义的名字。
5）rejectedexecutionHandler: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，那么必须采用一种策略处理提交的新任务。默认策略为abortPolicy抛弃异常。

2.2、向线程池中提交任务
有两个方法：excute()和submit()
excute()用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被线程池执行成功
submit()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future对象可以判断任务是否执行成，并且可以通过future的get()方法来获取返回值，get()方法会阻塞当前线程直到任务完成，而是用get(timeout,unit)则会阻塞当前线程一段时间后立即返回，这时候可能任务没有执行完

2.3 关闭线程池、
shutdow()和shutdownow()
原理都是遍历线程池中的工作线程，然后逐个调用线程interrupt方法来中断线程，所以无法响应中断的任务可能永远无法终止。区别在与：

shutdow()：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。
shutdownow() ：首先将线程池的状态设为stop,然后尝试停止所有正在执行或暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表

通常调用shutdown方法来关闭线程池，如果任务不一定要执行完，可以用shutdownow方法。

2.4合理配置线程池
先从分析任务特性着手：
任务的性质：cpu密集型任务，io密集型任务和混合型任务
任务的优先级：高中低
任务的执行时间：长中短
任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接等
性质不同的任务可以用不同规模的线程池分开处理。cpu密集型任务也尽量配置尽可能小的线程，如配置Ncpu+1个线程的线程池。由于io密集型任务线程并不是一直在执行任务，则应配置尽可能多的线程，如2*Ncpu。混合型的任务，如果可以拆分，将其拆分为一个cpu密集型任务和一个IO密集型任务，只要这两个任务执行的时间相差不是太大，那么分解后执行的吞吐量将高于串行执行的吞吐量。如果执行时间相差太大，则没必要进行分解。可以通过runtime.getRuntime().availableProcessors()方法获得当前设备的cpu个数

优先级不同的任务可以使用优先级队列prirityBlockingQueue来处理，让优先级高的任务先执行。
注意：如果一直有优先级高的任务提交到队列中，那么优先级低的任务可能永远不能执行

执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池来处理，或者可以使用优先级队列，让执行时间短的任务限制性
依赖数据库连接池的任务，因为线程提交sql后需要等待数据库返回结果，等待的时间越长，则cpu空闲时间就越长，那么线程数应该设置的越大，这样才能更好的利用cpu，

**建议使用有界队列。**有界队列能增加系统的稳定性和预警能力，可以根据需要设大一点，比如几千。
2.5线程池的监控
如果在系统中大量使用线程池，则哟必要对线程池进行监控，方便在出现问题时，可以根据线程池的使用状况来快速定位问题可以通过线程池提供的参数进行监控。在监控线程池时可以使用一下属性：
taskcount:线程池需要执行的任务数量
completedTaskCount:线程池在运行过程中已完成的任务数量，小于或等于taskcount
largestpoolsize：线程池里曾经创建过的最大线程数量。通过这个数据可以知道线程池是否曾经瞒过。如果该数值等于县城次的最大大小，则表示线程池曾经瞒过。
getpollsize:线程池的线程数量。如果线程池不销毁的话，线程池里的线程回回自动销毁，所以这个大小只增不减。、
getactivecount:获取活动的线程数。
通过扩展线程池进行监控，可以通过集成线程池来自定义线程池，重写线程池的beforeExecute、afterExecute和terminated方法，也可以在任务执行前，后和线程池关机前执行一些代码来进行监控。例如：监控任务的平均执行时间、最大执行时间和最小执行时间。

3、Executor框架
3.1框架简介
3.1.1 Executor框架的两级调度模型