多线程--线程池

线程池（Thread Pool）是Java并发编程中用于管理和复用线程的重要工具。通过线程池，可以避免频繁创建和销毁线程的开销，提高系统性能和资源利用率。

一、核心参数

1、corePoolSize（核心线程数）

• 作用
  • 线程池中保持的最小线程数，即使这些线程处于空闲状态，也不会被销毁
• 默认值
  • 需要手动设置，没有默认值
• 使用场景
  • 根据任务量和系统资源设置合理的核心线程数

2、maximumPoolSize（最大线程数）

• 作用
  • 线程池中允许的最大线程数
  • 当任务数量超过核心线程数且工作队列已满时，线程池会创建新线程，直到线程数达到最大线程数
• 默认值
  • 需要手动设置，没有默认值
• 使用场景
  • 根据系统负载和资源限制设置合理的最大线程数

3、KeepAliveTime（线程空闲时间）

• 作用
  • 当线程池中的线程数量超过核心线程数时，空闲线程的最大存活时间
  • 超过该事件后，空线程会被销毁，直到线程数恢复到核心线程数
• 默认值
  • 需要手动设置，没有默认值
• 使用场景
  • 根据任务的特点设置合理的空闲时间，避免资源浪费

4、unit（时间单位）

• 作用
  • keepAliveTime的时间单位
• 常用值
  • TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS等。
• 默认值
  • 需要手动设置，没有默认值

5、workQueue（工作队列）

• 作用
  • 用于存放待执行任务的阻塞队列
  • 当线程池中的线程数达到核心线程时，新任务会被放入工作队列
• 常用实现
  • LinkedBlockingQueue：无界队列，任务数量不受限制
  • ArrayBlockingQueue：有界队列，任务数量受队列容量限制
  • SynchronousQueue：不存储任务，直接将任务交给线程处理
• 默认值
  • 需要手动设置，没有默认值
• 使用场景
  • 根据任务的特点选择合适的队列类型

6、threadFacotory（线程工厂）

• 作用
  • 用于创建新线程的工厂
  • 可以自定义线程的名称、优先级、是否为守护线程等
• 默认值
  • 如果没有指定，使用Executors.defaultThreadFactory()
• 使用场景
  • 需要自定义线程属性时使用

7、handler（拒绝策略）

• 作用
  • 当线程池中的线程数达到最大线程数且工作队列已满时，用于处理新任务的策略
• 常用实现
  • AbortPolicy：直接抛出RejectedExecutionException异常（默认策略）
  • CallerRunsPolicy：由提交任务的线程直接执行该任务
  • DiscardPolicy：直接丢弃任务，不抛出异常
  • DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务，然后重新提交任务
• 默认值：
  • 如果没有指定，使用AbortPolicy
• 使用场景
  • 根据业务需求选择合适的拒绝策略

二、线程池的工作流程

1、提交任务

• 当有新任务提交时，线程池首先检查当前线程数是否小于核心线程数
• 如果小于，则创建新线程执行任务

2、放入队列

• 如果线程数达到核心线程数，则将任务放入工作队列

3、创建新线程

• 如果工作队列已满且线程数小于最大线程数，则创建新线程执行任务

4、拒绝任务

• 如果线程数已达到最大线程数且工作队列已满，则根据拒绝策略处理任务

三、线程池的创建

Java提供了ThreadPoolExecutor类来创建自定义线程池，同时也提供了Executors工具类创建常用的线程池

1、自定义线程池

int corePoolSize = 5;
int maximumPoolSize = 10;
long keepAliveTime = 60;
TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(100);
ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory, handler
);

2、使用Executors创建线程池

• 固定大小线程池

  ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
  

• 单线程线程池

  ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
  

• 缓存线程池

  ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
  

• 定时任务线程池

  ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(10);
  

四、总结

线程池的核心参数包括：

• corePoolSize：核心线程数。
• maximumPoolSize：最大线程数。
• keepAliveTime：线程空闲时间。
• unit：时间单位。
• workQueue：工作队列。
• threadFactory：线程工厂。
• handler：拒绝策略。