多线程（六）ThreadPool

线程池优势

降低系统资源消耗，通过重用已存在的线程，降低线程创建和销毁造成的消耗；
提高系统响应速度，当有任务到达时，通过复用已存在的线程，无需等待新线程的创建便能立即执行；
方便线程并发数的管控。因为线程若是无限制的创建，可能会导致内存占用过多而产生OOM，并且会造成cpu过度切换（cpu切换线程是有时间成本的（需要保持当前执行线程的现场，并恢复要执行线程的现场））。
提供更强大的功能，延时定时线程池。

线程池参数

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
     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.acc = System.getSecurityManager() == null ? null : AccessController.getContext();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }
     
}

　　corePoolSize（线程池基本大小）：当向线程池提交一个任务时，若线程池已创建的线程数小于corePoolSize，即便此时存在空闲线程，也会通过创建一个新线程来执行该任务，直到已创建的线程数大于或等于corePoolSize时。
　　maximumPoolSize（线程池最大大小）：线程池所允许的最大线程个数。当队列满了，且已创建的线程数小于maximumPoolSize，则线程池会创建新的线程来执行任务。另外，对于无界队列，可忽略该参数。
　　keepAliveTime（线程存活保持时间）：当线程池中线程数大于核心线程数时，线程的空闲时间如果超过线程存活时间，那么这个线程就会被销毁，直到线程池中的线程数小于等于核心线程数。
　　workQueue（任务队列）：用于传输和保存等待执行任务的阻塞队列。
　　threadFactory（线程工厂）：用于创建新线程。threadFactory创建的线程也是采用new Thread()方式，threadFactory创建的线程名都具有统一的风格：pool-m-thread-n（m为线程池的编号，n为线程池内的线程编号）。
　　handler（线程饱和策略）：当线程池和队列都满了，再加入线程会执行此策略。

　　任务缓存队列

　　阻塞队列可以保证任务队列中没有任务时阻塞获取任务的线程，使得线程进入wait状态，释放cpu资源。当队列中有任务时才唤醒对应线程从队列中取出消息进行执行。使得在线程不至于一直占用cpu资源。workQueue的类型为BlockingQueue<Runnable>，通常可以取下面三种类型：

有界任务队列ArrayBlockingQueue：基于数组的先进先出队列，此队列创建时必须指定大小；
无界任务队列LinkedBlockingQueue：基于链表的先进先出队列，如果创建时没有指定此队列大小，则默认为Integer.MAX_VALUE；
直接提交队列synchronousQueue：这个队列比较特殊，它不会保存提交的任务，而是将直接新建一个线程来执行新来的任务。

　　拒绝策略　

AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException
CallerRunsPolicy：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。显然这样做不会真的丢弃任务，但是，任务提交线程的性能极有可能会急剧下降。
DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的一个请求，也就是即将被执行的一个任务，并尝试再次提交当前任务。
DiscardPolicy：丢弃任务，不做任何处理。

线程池流程

线程工厂类Executors

　　Java通过Executors提供四种线程池：

　　1.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。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
     return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

　　2.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 static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
     return new FinalizableDelegatedExecutorService
         (new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

　　3.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，则新建线程。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
     return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}

　　4.newScheduledThreadPool

　　创建一个定长线程池，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());
}