Java中的线程池（总结）

谈谈线程池的理解

        线程池内部维护了若干个线程，没有任务的时候，这些线程都处于等待状态。如果有新任务，就分配一个空闲线程执行。如果所有线程都处于忙碌状态，新任务要么放入队列等待，要么增加一个新线程进行处理。

        线程池的状态分为：RUNNING , SHUTDOWN , STOP , TIDYING , TERMINATED

        RUNNING：运行状态，线程池被一旦被创建，就处于RUNNING状态，并且线程池中的任务数为0。该状态的线程池会接收新任务，并处理工作队列中的任务。

                调用线程池的shutdown()方法，可以切换到SHUTDOWN关闭状态；

                调用线程池的shutdownNow()方法，可以切换到STOP停止状态；

        SHUTDOWN ：关闭状态，该状态的线程池不会接收新任务，但会处理工作队列中的任务；

                当工作队列为空时，并且线程池中执行的任务也为空时，线程池进入TIDYING状态；

        STOP：停止状态，该状态的线程不会接收新任务，也不会处理阻塞队列中的任务，而且会中断正在运行 的任务；

        线程池中执行的任务为空,进入TIDYING状态;

        TIDYING ：整理状态，该状态表明所有的任务已经运行终止，记录的任务数量为0；terminated()执行完毕，进入TERMINATED状态；

        TERMINATED : 该状态表示线程池彻底终止。

线程池的核心参数

        线程池主要有7个核心参数，分别是：CorePoolSize(核心线程数)、maximumPoolSize(最大线程数)、keepAliveTime(非核心线程数存活时间)、TimeUnit(存活时间单位)、BlockingQueue(工作队列)、ThreadFactory(线程工厂)、RejectedExecutionHandler(拒绝策略)。

        核心线程数是指线程池中最小线程数，核心线程数不会被回收，超过核心线程数的线程在大于存活时间时会被回收；

        最大线程数是指线程池中最多可以创建的线程数，包括核心线程数和非核心线程数；

        工作队列主要是阻塞工作队列，用于存储等待执行的任务。阻塞队列在生产者-消费者模型中有明显的表现：一个线程用于存储（生产者），一个线程用于取出（消费者）。当队列中没有数据的情况下，消费者端的所有线程都会被自动阻塞（挂起），直到有数据放入队列，当队列中数据存满内存空间时，生产者端的所有线程会被自动阻塞，在保证并发安全的同时，提高了队列的存取效率。常见的阻塞工作队列有：ArrayBlockingQueue（基于数组的有界队列）、LinkedBlockingQueue（基于链表的无界队列）、DelayedWorkQueue（基于堆结构的演延时队列）、PriorityBlockingQueue（基于优先级的无界队列）、SynchronousQueue（同步队列）等；

        线程工厂主要用于线程池创建线程，默认的工厂是DefaultThreadFactory；

        拒绝策略是指当线程池线程内的线程耗尽，并且工作队列达到已满时，新提交的任务，将使用拒绝策略进行处理。

线程池运行过程

        线程池中提交一个任务时，会从线程池中分配一个空闲线程；

        如果不存在空闲线程，会判断当前核心线程数是否已满，如果未满，添加线程任务至工作队列中，等待线程池分配任务；

        如果已满，判断当前线程数是否大于最大线程数，如果小于最大线程数，创建非核心线程执行任务，如果大于最大线程数，采用拒绝策略处理。

常见线程池有哪些以及使用场景？

       FixedThreadPool（固定线程数的线程池）： 适用于处理CPU密集型的任务，确保CPU在长期被工作线程使用的情况下，尽可能的少的分配线程，即适用执行长期的任务。

        CachedThreadPool（根据线程数动态调整的线程池）：用于并发执行大量短期的小任务。

        SingleThreadExecutor（单线程线程池）：适用于串行执行任务的场景，将任务按顺序执行。        

        ScheduledThreadPool（能实现定时、周期性任务的线程池）：周期性执行任务，并且需要限制线程数量的需求场景。

为什么要使用线程池？

        在java中使用多线程执行任务，由于每个线程都要进行创建和销毁，导致性能和内存上的开销都非常大，而导致资源不足，所以使用线程池，每次创建时都从线程池中获取，等线程任务执行结束，又回收到线程池中，减少创建和销毁的次数，能一定程度上提高效率，并且可以有效地对线程进行统一的管理监控。