Java中的线程池

为什么使用线程池？

• 反复创建线程开销较大
• 过多的线程会占用太多的内存

使用线程池的优点：

• 降低资源消耗（重复利用已创建的线程）
• 提高响应速度
• 集中控制

线程池的创建：

new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,workQueue,threadFactory,Handler);

参数意义：

• corePoolSize 核心线程数：如果当前运行的线程小于corePoolSize时，则创建新线程来执行任务
• 如果运行的线程等于或大于corePoolSize 则将任务加入队列
• 如果队列已满，则创建新的线程，线程总数不能超过 maximumPoolSize
• 如果队列已满，且线程数大于或等于maximumPoolSize 则拒绝任务
• keepAliveTime 超时时间：如果线程数多于corePoolSize，那么如果多余的线程空闲时间超过keepAliveTime ，他们就会被终止

巧妙设置参数

• 通过设置corePoolSize与maximumPoolSize相同，可以设置固定大小的线程池
• 通过设置maximumPoolSize为很高的值，例如Ingteger.MAX _VALUE,在理论上可以允许线程池可以容纳任意数量的并发任务
• 只有在队列填满时才创建多于corePoolSize的线程，所以如果使用的是无界队列（例如LinkedBlockingQueue），那么线程数不会超过corePoolSize

工作队列

• ArrayBlockingQueue：一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按照先进先出原则对元素进行排序
• LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按照先进先出原则对元素进行排序。吞吐量高于ArrayBlockingQueue
• SynchronusQueue：一个不存储元素的阻塞队列。吞吐量高于LinkedBlockingQueue
• PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列

Executor框架

Executors可以创建3种类型的线程池

• FixedThreadPool：适用于为了满足资源管理的需求，而需要限制线程数量的应用场景。内部工作队列为LinkedBlockingQueue，容量为Integer.MAX_VALUE. 所以当请求越来越多，而且无法及时处理完毕时，也就是请求堆积时，会容易造成占用大量的内存，可能导致OOM
• SingleThreadExecutor：固定容量为1的线程池。适用于保证顺序执行各个任务，并且在任意时间内，不会有多线程是活动的。内部工作队列也为LinkedBlockingQueue，故缺点也与上述相同
• CachedThreadPool：适用于执行很多短期异步任务的小程序，或者是负载较轻的服务器。最大线程数为Integer.MAX_VALUE，这可能会导致创建数量非常多的线程
• ScheduledThreadPool 支持周期性的任务执行的线程池

线程池中的线程数目设定为多少比较合适？

• CPU密集型（加密、计算hash等）：最佳线程数为CPU核心数的1-2倍左右
• 耗时IO型（读写数据库、文件、网络读写等）：最佳线程数一般会大于CPU核心数很多倍，以JVM线程监控显示繁忙情况为依据，保证线程空闲可以衔接上。
• 线程数=CPU核心数*（1+平均等待时间/平均工作时间）

线程池状态

• RUNNING：接受新任务并处理排队任务
• SHUTDOWN：不接受新任务，但处理排队任务
• STOP：不接受新任务，也不处理排队任务，并中断正在运行的任务
• TIDYING：所有的任务 都已终止，线程会转换到TIDYING状态，并将运行terminate() 钩子方法
• TERMINATED：terminate()运行完成

线程池的操作

execte：提交任务
shutdown 停止线程
IsShutdown 检测是否执行了shutdown方法
IsTerminated 检测线程是否完全停止
AwatitTermination：检测一段时间内线程是否完全终止
ShutdownNow：关闭所有线程（为执行中的线程执行interrupt通知，并将队列中未执行完毕的线程存入返回的List数组中）

拒绝任务

拒绝时机

• 当Executor关闭时，提交新任务会被拒绝
• 当Executor 的线程容量和工作队列已经饱和时

拒绝策略

• AbortPolicy 拒绝并返回错误信息
• DiscardPolicy 偷摸拒绝 不返回错误信
• DiscardOldestPolicy 拒绝队列中最老的任
• CallerRunsPolicy 将该任务抛给主线程执行

线程池的组成部分

• 线程池管理器
• 工作队列
• 任务队列
• 任务接口

使用线程池的注意点

• 避免任务堆积
• 避免线程数过度增加
• 排查线程泄露