【多线程】线程池解析_线程数量和线程池数量的关系-优快云博客

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本文围绕Java线程池展开，介绍了线程池的工作原理，包括任务提交时不同线程数和队列状态下的处理策略，还提及了拒绝策略。阐述了使用线程池可减少开销、提高响应速度等好处。对ThreadPoolExecutor类进行了源码解析，涵盖继承实现、属性参数、构造方法、重要方法等，还对比了阻塞队列与普通队列。

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问题：什么是线程池？线程池的工作原理及使用线程池的好处？

一个线程池管理了一组工作线程，同时还包括了一个任务队列（阻塞队列），用于放置等待执行的任务队列。默认情况下，在创建了线程池以后，线程池中的线程数为0。

线程池工作原理：

当有任务提交，线程池的处理策略如下：

（1）如果此时的线程数小于核心线程数，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来执行任务。（即每来一个任务，创建一个新线程）

（2）如果此时线程数大于核心线程数，并且未超过最大线程数。判断阻塞队列，阻塞队列未满的话，就将任务放入阻塞队列，等待有线程空闲了再取出执行。

（3）如果此时线程数大于核心线程数，并且未超过最大线程数。并且阻塞队列已满，这时判断线程数是否达到最大线程数。如果未达到最大线程数，则可以通过创建新的线程来完成该任务。

（4）若此时阻塞队列已满，而且线程数已达到最大线程数，那么就要通过RejectedExecutionHandler所指定的拒绝策略拒绝该任务。

*注：处于核心线程数和最大线程数之间的线程会被自动释放，当这写线程中某一线程的空闲时间超过keepAliveTime时，该线程就会被终止。该机制体现了线程池可以动态地调整线程池中的线程数量。

拒绝策略：

ThreadPoolExecutor的构造函数中制定了拒绝策略，即当任务数量超过系统实际承载能力时该如何处理。JDK中内置的四种拒绝策略：

（1）AbortPolicy策略——直接抛出异常，组织系统工作。

（2）CallerRunsPolicy策略——只要线程池未关闭，该策略直接在调用者线程中运行当前被丢弃的任务。不是真的丢弃任务，但是调用者线程的性能可能会急剧下降。

（3）DiscardOldestPolicy策略——丢弃最老的一个请求任务，即丢弃即将被执行的任务并尝试再次提交当前任务。

（4）DiscardPolicy策略——直接丢弃无法处理的任务，不做任何处理。

自定义拒绝策略：JDK并发之：线程池三（拒绝策略）_心灵圣地0_新浪博客

扩展RejectedExecutionHandler接口：

使用线程池的好处：

（1）通过重复利用已经创建好的线程，减少创建线程和线程销毁所花费的时间和系统资源开销。

（2）提高响应速度，当任务到达时，不需要创建新线程而立即执行。

（3）提高线程的可管理性，使用线程池可以对线程进行统一地分配和监控。

（4）如果不使用线程池，有可能造成系统创建大量线程，从而导致系统内存消耗完。

类和接口：

Executor接口、Executors类、ExecutorService接口、AbstractExecutorService抽象类、ThreadPoolExecutor类

线程池继承关系图：

Executor是一个顶层接口，只声明了一个方法，用来执行传进去的任务。

然后ExecutorService继承了Executor接口，并声明了一些方法。

抽象类AbstractExecutorService实现了ExecutorService接口，基本实现了ExecutorService接口中声明的所有方法。

然后ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService抽象类。

ThreadPoolExecutor源码解析：

（一）继承实现：

继承自AbstractExecutorService抽象类。

（二）基本属性及默认参数（7个）

（1）corePoolSize：核心线程数，当线程池中的线程数目达到核心线程数时，被提交的任务机会被存放到阻塞队列中

（2）maximumPoolSize：最大线程数，表示线程池中最多能够创建的线程数目。

（3）AliveTime：存活时间，作用于线程数处于核心线程数与最大线程数之间时，当核心线程数与最大线程数之间的某个线程的空闲时间超过该参数，该线程就会被终止。

（4）TimeUnit：AliveTime参数的时间单位。

（5）workQueue：一个阻塞队列，用于存放等待执行的任务。

（6）threadFactory：线程工厂，主要用于线程的创建。

（7）handler：拒绝策略，用于当最大线程数和阻塞队列都满的情况下提交任务的处理，默认取值为抛出异常。

（三）构造方法（4个）

核心构造方法：

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }