线程调度-线程池

一、new Thread弊端

    1.每次new Thread新建对象，性能查。

    2.线程缺乏统一管理，可能无限制的新建线程，相互竞争，有可能占用过多系统资源导致司机或OOM(Out Of Memory)。

    3.缺少更多的功能，如更多执行、定期执行、线程中断。

二、线程池的好处

    1.重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能好。

    2.可有效控制最大并发线程数，提高系统资源利用率，同时可以避免过多资源竞争，避免阻塞。

    3.提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等高级功能。

三、线程池相关的类

    1.ThreadPoolExecutor

        ThreadPoolExecutor中含有三个参数

        1）corePoolSize：核心线程数量。

        2）maximumPoolSize：最大线程数。

        3）workQueue：阻塞队列，存储等待执行的任务，很重要，会对线程池运行过程产生重大影响。常用的有三种队列，SynchronousQueue,LinkedBlockingDeque,ArrayBlockingQueue

        4）KeepAliveTime：非核心线程没有任务执行时最多保持多长时间终止。

        5）unit：keepAliveTime的时间单位。

        6）threadFactory：线程工厂，用来创建线程。

        7）rejectHandler：拒绝处理任务时的策略。

        8）线程池规则

            下面都假设任务队列没有大小限制：

            a.如果线程数量<=核心线程数量，那么直接启动一个核心线程来执行任务，不会放入队列中。           

            b.如果线程数量>核心线程数，但<=最大线程数，并且任务队列是LinkedBlockingDeque的时候，超过核心线程数量的任务会放在任务队列中排队。

            c.如果线程数量>核心线程数，但<=最大线程数，并且任务队列是SynchronousQueue的时候，线程池会创建新线程执行任务，这些任务也不会被放在任务队列中。这些线程属于非核心线程，在任务完成后，闲置时间达到了超时时间就会被清除。        

            d.如果线程数量>核心线程数，并且>最大线程数，当任务队列是LinkedBlockingDeque，会将超过核心线程的任务放在任务队列中排队。也就是当任务队列是LinkedBlockingDeque并且没有大小限制时，线程池的最大线程数设置是无效的，他的线程数最多不会超过核心线程数。

            e.如果线程数量>核心线程数，并且>最大线程数，当任务队列是SynchronousQueue的时候，会因为线程池拒绝添加任务而抛出异常。

            任务队列大小有限时

           a.当LinkedBlockingDeque塞满时，新增的任务会直接创建新线程来执行，当创建的线程数量超过最大线程数量时会抛异常。

           b.SynchronousQueue没有数量限制。因为他根本不保持这些任务，而是直接交给线程池去执行。当任务数量超过最大线程数时会直接抛异常。

        9）线程池的使用：

            a.execute()：提交任务，交给线程池执行。

            b.submit()：提交任务，能够返回结果（execute+Future）。

            c.shutdown()：关闭线程池，等待任务都执行完毕。

            d.shutdownNow()：关闭线程池，不等待任务执行完毕，会中断正在执行的线程。

            e.getTaskCount()：线程池已执行和未执行的任务总数。

            f.getCompletedTaskCount()：已完成的任务数量。

            g.getPoolSize()：线程池当前的线程数量。

            h.getActiveCount()：当前线程池中正在执行任务的线程数量。

    2.Executor框架提供的四种线程池

        executor框架提供了四种线程池，其内部都是返回一个ThreadPoolExecutor对象。

       1）Executors.newCachedThreadPool：创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。（线程最大并发数不可控制）

        2）Executors.newFixedThreadPool：创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

        3）Executors.newScheduledThreadPool：创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

        4）Executors.newSingleThreadPool：创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

    3.线程池的合理配置

        1）CPU密集型任务，就需要尽量压榨CPU，参考值可以尽量设置为CPU数量+1。

        2）IO密集型任务，参考值可以设置为2*CPU数量。

注：使用线程池也需要慎重，有些场景下因为线程池中任务调度所造成的开销，可能会使我们得不偿失。