线程池ThreadPool

线程池

使用Executors来创建线程池，失去了线程池的灵活性，而且存在隐患，可能导致资源耗尽。
但是：在开发中不允许使用Executors去创建线程池，而是通过ThreadPoolExecutor的方式，这样可以避免资源耗尽的风险。原因是：
FixedThreadPool和SingleThreadPool：允许的请求队列长度为Integer.MAX_VALUE,可能会堆积大量的请求，从而导致OOM。
CachedThreadPool和ScheduledThreadPool：允许的创建线程数量为Integer.MAX_VALUE,可能会创建大量的线程，从而导致OOM。

ThreadPoolExecutor的重要参数

corePoolSize:核心线程数量
​ maximumPoolSize:最大线程数量
​workQueue:等待队列，当线程数量​​大于corePoolSize时，任务封装成worker放入队列。

keepAliveTime:当线程数超过corePoolSize时，超过此时间空闲，则回收。
timeUnit:时间单位
​ threadFactory:指定创建的线程池类型
handler:拒绝策略

workQueue参数

ArrayBlockingQueue

LinkedBlockingQueue

SynchronousBlockingQueue

PriorityBlockingQueue

SynchronousQueue是一个不存储元素的阻塞队列。每一个put操作必须等待一个take操作，否则不能继续添加元素。

拒绝策略参数

AbortPolicy抛出RejectedExecutionException
DiscardPolicy什么也不做，直接忽略
DiscardOldestPolicy丢弃执行队列中最老的任务，尝试为当前提交的任务腾出位置
CallerRunsPolicy直接由提交任务者执行这个任务

过程原理

If fewer than corePoolSize threads are running, the Executor always prefers adding a new thread rather than queuing.
If corePoolSize or more threads are running, the Executor always prefers queuing a request rather than adding a new thread.
If a request cannot be queued, a new thread is created unless this would exceed maximumPoolSize, in which case, the task will be rejected.
即： corePoolSize -> 任务队列 -> maximumPoolSize -> 拒绝策略

ThreadPoolExecutor类型

借助ThreadPoolExecutor创建一些特定的线程池

ThreadPoolExecutor, ScheduledThreadPoolExecutor通常由工厂类Executors创建。
Executors可以创建三种类型的ThreadPoolExecutor:
SingleThreadPool,FixedThreadPool和CachedThreadPool。
Executors可以创建2种类型的ScheduledThreadPoolExecutor：
SingleScheduledThreadPoo和ScheduledThreadPool。

SingleThreadPool:适用于需要保证顺序地执行各个任务；并且在任意时间点，不会有多个线程是活动的应用场景。它填写的参数为corepoolsize为1，最大size也为1，使用LinkedBlockingQueue

FixedThreadPool:固定数量线程池（newFixedThreadPool）,适用于为了满足资源管理的需求，而需要限制当前线程数量的应用场景，它适用于负载比较重的服务器。使用LinkedBlockingQueue

newCachedThreadPool:创建一个会根据需要创建新线程的，适用于执行很多的短期异步任务的小程序，或者是负载较轻的服务器。它填写的corePoolsize为0，使用的队列为SynchronousQueue。

线程池状态

running:能接受，能处理
shutdown:不接受新任务，能处理已添加
stop:不接受新任务，不处理已添加
tidying:由shutdown和stop转换而来
terminated:线程时彻底终止。由tidying执行terminated()转换而来

Executors快捷创建线程

newFixedThreadPool(int nThreads)创建固定大小的线程池
newSingleThreadExecutor()创建只有一个线程的线程池
newCachedThreadPool()创建一个不限线程数上限的线程池，任何提交的任务都将立即执行

使用ThreadPoolExecutor安全创建线程
填写ThreadPoolExecutor重要参数：
ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(2, 2, 
                0, TimeUnit.SECONDS, 
                new ArrayBlockingQueue<>(512), // 使用有界队列，避免OOM
                new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());

提交任务

Future submit(Callable task):
​关注返回值,用future.get()获得返回信息
Future submit(Runnable task) 不关注返回值
void execute(Runnable command)​ 不关注返回值

中断线程

shutdown

shutdownnow

如何正确使用线程池

避免使用无界队列
明确拒绝任务时的行为
获取处理结果和异常
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);
Future<Object> future = executorService.submit(new Callable<Object>() {
        @Override
        public Object call() throws Exception {
            throw new RuntimeException("exception in call~");// 该异常会在调用Future.get()时传递给调用者
        }
    });
    
try {
  Object result = future.get();
} catch (InterruptedException e) {
  // interrupt
} catch (ExecutionException e) {
  // exception in Callable.call()
  e.printStackTrace();
}

线程池的优势

降低资源消耗，创建和销毁线程很占用资源，jvm需要跟踪回收。
提高响应速度，任务到达，无需等待创建线程。
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