一、ThreadPoolExecutor的重要参数
- corePoolSize：核心线程数
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- 核心线程会一直存活，及时没有任务需要执行
- 当线程数小于核心线程数时，即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理
- 设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭
- queueCapacity：任务队列容量（阻塞队列）
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- 当核心线程数达到最大时，新任务会放在队列中排队等待执行
- maxPoolSize：最大线程数
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- 当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务
- 当线程数=maxPoolSize，且任务队列已满时，线程池会拒绝处理任务而抛出异常
- keepAliveTime：线程空闲时间
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- 当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
- 如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0
- allowCoreThreadTimeout：允许核心线程超时
- rejectedExecutionHandler：任务拒绝处理器
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- 两种情况会拒绝处理任务：
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- 当线程数已经达到maxPoolSize，切队列已满，会拒绝新任务
- 当线程池被调用shutdown()后，会等待线程池里的任务执行完毕，再shutdown。如果在调用shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务，会拒绝新任务
- 线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置默认是AbortPolicy，会抛出异常
- ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理这类情况：
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- AbortPolicy:直接抛出一个异常，默认策略
- DiscardPolicy: 直接丢弃任务
- DiscardOldestPolicy:抛弃下一个将要被执行的任务(最旧任务)
- CallerRunsPolicy:主线程中执行任务
- 实现RejectedExecutionHandler接口，可自定义处理器
二、ThreadPoolExecutor执行顺序：
线程池按以下行为执行任务
- 当线程数小于核心线程数时，创建线程。
- 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列。
- 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满
- 若线程数小于最大线程数，创建线程
- 若线程数等于最大线程数，抛出异常，拒绝任务
三、如何设置参数
- 默认值
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- corePoolSize=1
- queueCapacity=Integer.MAX_VALUE
- maxPoolSize=Integer.MAX_VALUE
- keepAliveTime=60s
- allowCoreThreadTimeout=false
- rejectedExecutionHandler=AbortPolicy()
- 如何来设置
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- 需要根据几个值来决定
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- tasks ：每秒的任务数，假设为500~1000
- taskcost：每个任务花费时间，假设为0.1s
- responsetime：系统允许容忍的最大响应时间，假设为1s
- 做几个计算
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- corePoolSize = 每秒需要多少个线程处理？
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- threadcount = tasks/(1/taskcost) =tasks*taskcout = (500~1000)*0.1 = 50~100 个线程。corePoolSize设置应该大于50
- 根据8020原则，如果80%的每秒任务数小于800，那么corePoolSize设置为80即可
- queueCapacity = (coreSizePool/taskcost)*responsetime
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- 计算可得 queueCapacity = 80/0.1*1 = 80。意思是队列里的线程可以等待1s，超过了的需要新开线程来执行
- 切记不能设置为Integer.MAX_VALUE，这样队列会很大，线程数只会保持在corePoolSize大小，当任务陡增时，不能新开线程来执行，响应时间会随之陡增。
- maxPoolSize = (max(tasks)- queueCapacity)/(1/taskcost)
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- 计算可得 maxPoolSize = (1000-80)/10 = 92
- （最大任务数-队列容量）/每个线程每秒处理能力 = 最大线程数
- rejectedExecutionHandler：根据具体情况来决定，任务不重要可丢弃，任务重要则要利用一些缓冲机制来处理
- keepAliveTime和allowCoreThreadTimeout采用默认通常能满足
- 以上都是理想值，实际情况下要根据机器性能来决定。如果在未达到最大线程数的情况机器cpu load已经满了，则需要通过升级硬件（呵呵）和优化代码，降低taskcost来处理。
几种典型的工作队列
- ArrayBlockingQueue:使用数组实现的有界阻塞队列，特性先进先出
- LinkedBlockingQueue:使用链表实现的阻塞队列，特性先进先出，可以设置其容量，默认为Interger.MAX_VALUE，特性先进先出
- PriorityBlockingQueue:使用平衡二叉树堆，实现的具有优先级的无界阻塞队列
- DelayQueue:无界阻塞延迟队列，队列中每个元素均有过期时间，当从队列获取元素时，只有
- 过期元素才会出队列。队列头元素是最块要过期的元素。
- SynchronousQueue:一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作，必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态
几种典型的线程池
SingleThreadExecutor 单个线程线程池
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }
创建单个线程。它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。
SingleThreadExecutor的corePoolSize和maximumPoolSize被设置为1，使用无界队列LinkedBlockingQueue作为线程池的工作队列。
- 当线程池中没有线程时，会创建一个新线程来执行任务。
- 当前线程池中有一个线程后，将新任务加入LinkedBlockingQueue
- 线程执行完第一个任务后，会在一个无限循环中反复从LinkedBlockingQueue 获取任务来执行。
**使用场景：**适用于串行执行任务场景
FixedThreadPool 创建一个线程数量固定的线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) { return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(), threadFactory); }
corePoolSize等于maximumPoolSize,所以线程池中只有核心线程，使用无界阻塞队列LinkedBlockingQueue作为工作队列
FixedThreadPool是一种线程数量固定的线程池，当线程处于空闲状态时，他们并不会被回收，除非线程池被关闭。当所有的线程都处于活动状态时，新的任务都会处于等待状态，直到有线程空闲出来。
- 如果当前运行的线程数少于corePoolSize，则创建新线程来执行任务。
- 在线程数目达到corePoolSize后，将新任务放到LinkedBlockingQueue阻塞队列中。
- 线程执行完(1)中任务后，会在循环中反复从LinkedBlockingQueue获取任务来执行。
使用场景：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。推荐：250期面试题汇总
CachedThreadPool 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。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() { return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>()); }
核心线程数为0，总线程数量阈值为Integer.MAX_VALUE,即可以创建无限的非核心线程
执行流程
- 先执行SynchronousQueue的offer方法提交任务，并查询线程池中是否有空闲线程来执行SynchronousQueue的poll方法来移除任务。如果有，则配对成功，将任务交给这个空闲线程
- 否则，配对失败，创建新的线程去处理任务
- 当线程池中的线程空闲时，会执行SynchronousQueue的poll方法等待执行SynchronousQueue中新提交的任务。若等待超过60s,空闲线程就会终止
流程形象图
结构形象图
使用场景：执行大量短生命周期任务。因为maximumPoolSize是无界的，所以提交任务的速度 > 线程池中线程处理任务的速度就要不断创建新线程；每次提交任务，都会立即有线程去处理，因此CachedThreadPool适用于处理大量、耗时少的任务。
ScheduledThreadPool 创建一个周期线程池，支持定时及周期性任务执行。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) { return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize); } public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) { super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue()); }
线程总数阈值为Integer.MAX_VALUE,工作队列使用DelayedWorkQueue，非核心线程存活时间为0，所以线程池仅仅包含固定数目的核心线程。
两种方式提交任务：
- scheduleAtFixedRate: 按照固定速率周期执行
- scheduleWithFixedDelay：上个任务延迟固定时间后执行
使用场景：周期性执行任务，并且需要限制线程数量的场景
使用无界队列的线程池会导致内存飙升吗？
答案 ：会的，newFixedThreadPool使用了无界的阻塞队列LinkedBlockingQueue，如果线程获取一个任务后，任务的执行时间比较长，会导致队列的任务越积越多，导致机器内存使用不停飙升， 最终导致OOM。
参考：
https://www.javazhiyin.com/86333.html
- https://blog.csdn.net/liuchangjie0112/article/details/90698401
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/73990200