什么是线程池
Java中的线程池是运用场景最多的并发框架，几乎所有需要异步或并发执行任务的程序
都可以使用线程池。在开发过程中，合理地使用线程池能够带来3个好处。
第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。但是，要做到合理利用
线程池作用
线程池是为突然大量爆发的线程设计的，通过有限的几个固定线程为大量的操作服务，减少了创建和销毁线程所需的时间，从而提高效率。
如果一个线程的时间非常长，就没必要用线程池了(不是不能作长时间操作，而是不宜。)，况且我们还不能控制线程池中线程的开始、挂起、和中止。
线程池的实现方式
Executor框架的最顶层实现是ThreadPoolExecutor类，Executors工厂类中提供的newScheduledThreadPool、newFixedThreadPool、newCachedThreadPool方法其实也只是ThreadPoolExecutor的构造函数参数不同而已。通过传入不同的参数，就可以构造出适用于不同应用场景下的线程池，那么它的底层原理是怎样实现的呢，这篇就来介绍下ThreadPoolExecutor线程池的运行过程。
corePoolSize： 核心池的大小。 当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中
maximumPoolSize： 线程池最大线程数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；
keepAliveTime： 表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。
unit： 参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性：
四种常用的线程池创建：
线程池 1：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
总结: 线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。
public class App { public static void main(String[] args) { ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newCachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " i = "+temp); } }); } } }
线程池 2：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
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()
public class App2 { public static void main(String[] args) { ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);//3 可以用Runtime.getRuntime().availableProcessors()替代 for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newFixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " i = "+temp); } }); } } }
线程池3：newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行
表示延迟3秒执行
public class App3 { public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newScheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " i = " + temp); } }, 3, TimeUnit.SECONDS); } } }
线程池4：newSingleThreadExecutor 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
public class App4 { public static void main(String[] args) { ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newSingleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " i = " + temp); } }); } } }
线程池原理解剖
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) { this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler); }
线程池的创建是通过ThreadPoolExecutor的构造方法创建，上面的四种线程池，也同样式通过这个构造方法创建
其中：corePoolSize 核心线程数目，表示的线程池中最大实际运行的线程数目
maximumPoolSize: 最大线程数， 表示的线程池可以创建的最大的线程数目
keepAliveTime： 表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。
unit： 参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性：
Step1:用户提交线程给线程池
Step2: 判断线程池中的线程的个数是否大于(>=)核心线程数目，如果小于，直接创建线程执行任务。
Step3:接着上一步，如果大于核心线程数，再次判断缓存队列是否满了，如果没有满，则缓存到队列中，复用之前的线程，执行任务（队列里面依次执行）
Step4:接着上一步，如果缓存的队列满了，则再次判断线程是否大于(>=)最大线程数目，如果小于，直接创建线程执行任务。
Step5:接着上一步，如果大于，线程拒绝策略，拒绝执行任务。
通过自定义线程池来模拟：
public class App5 { public static void main(String[] args) { // 定于了个线程池 // 核心线程数目为1 // 最大线程数目为2 // 缓存队列为3 ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 0L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(3)); threadPoolExecutor.execute(new ThreadTask("线程1")); threadPoolExecutor.execute(new ThreadTask("线程2")); threadPoolExecutor.execute(new ThreadTask("线程3")); threadPoolExecutor.execute(new ThreadTask("线程4")); /* * pool-1-thread-1 线程1 pool-1-thread-1 线程2 pool-1-thread-1 线程3 pool-1-thread-1 线程4 */ // 前四个线程，其实都是复用线程池里面的一个线程（核心线程），因为放在缓存队列里面的线程不创建新的线程去执行任务，所以这个缓存队列必须是阻塞式的队列，是需要等待核心线程去执行完任务，释放资源的 //缓存满了之后，判断有没有超过最大线程，没有，则创建新的线程 threadPoolExecutor.execute(new ThreadTask("线程5")); //java.util.concurrent.RejectedExecutionException 线程超了，报错，线程拒绝执行任务 threadPoolExecutor.execute(new ThreadTask("线程6")); } } class ThreadTask extends Thread { private String name; public ThreadTask(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " "+ name); } }
合理配置线程池
CPU密集
CPU密集的意思是该任务需要大量的运算，而没有阻塞，CPU一直全速运行。
CPU密集任务只有在真正的多核CPU上才可能得到加速(通过多线程)，而在单核CPU上，无论你开几个模拟的多线程，该任务都不可能得到加速，因为CPU总的运算能力就那些。
IO密集
IO密集型，即该任务需要大量的IO，即大量的阻塞。在单线程上运行IO密集型的任务会导致浪费大量的CPU运算能力浪费在等待。所以在IO密集型任务中使用多线程可以大大的加速程序运行，即时在单核CPU上，这种加速主要就是利用了被浪费掉的阻塞时间。
接着上一篇探讨线程池留下的尾巴，如何合理的设置线程池大小。
要想合理的配置线程池的大小，首先得分析任务的特性，可以从以下几个角度分析：
1. 任务的性质：CPU密集型任务、IO密集型任务、混合型任务。
2. 任务的优先级：高、中、低。
3. 任务的执行时间：长、中、短。
4. 任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接等。
性质不同的任务可以交给不同规模的线程池执行。
对于不同性质的任务来说，CPU密集型任务应配置尽可能小的线程，如配置CPU个数+1的线程数，IO密集型任务应配置尽可能多的线程，因为IO操作不占用CPU，不要让CPU闲下来，应加大线程数量，如配置两倍CPU个数+1，而对于混合型的任务，如果可以拆分，拆分成IO密集型和CPU密集型分别处理，前提是两者运行的时间是差不多的，如果处理时间相差很大，则没必要拆分了。
若任务对其他系统资源有依赖，如某个任务依赖数据库的连接返回的结果，这时候等待的时间越长，则CPU空闲的时间越长，那么线程数量应设置得越大，才能更好的利用CPU。
当然具体合理线程池值大小，需要结合系统实际情况，在大量的尝试下比较才能得出，以上只是前人总结的规律。
最佳线程数目 = （（线程等待时间+线程CPU时间）/线程CPU时间 ）* CPU数目
比如平均每个线程CPU运行时间为0.5s，而线程等待时间（非CPU运行时间，比如IO）为1.5s，CPU核心数为8，那么根据上面这个公式估算得到：((0.5+1.5)/0.5)*8=32。这个公式进一步转化为：
最佳线程数目 = （线程等待时间与线程CPU时间之比 + 1）* CPU数目
可以得出一个结论：
线程等待时间所占比例越高，需要越多线程。线程CPU时间所占比例越高，需要越少线程。
以上公式与之前的CPU和IO密集型任务设置线程数基本吻合。
CPU密集型时，任务可以少配置线程数，大概和机器的cpu核数相当，这样可以使得每个线程都在执行任务
IO密集型时，大部分线程都阻塞，故需要多配置线程数，2*cpu核数
操作系统之名称解释：
某些进程花费了绝大多数时间在计算上，而其他则在等待I/O上花费了大多是时间，
前者称为计算密集型（CPU密集型）computer-bound，后者称为I/O密集型，I/O-bound。