對線程池簡單理解

線程池的好處：

1，因為線程是比較昂貴的資源，避免大量重復創建銷毀線程，使用者不用關心創建銷毀線程。

2，用戶提交的任務能夠及時的得到處理，提高響應速度。

3，能夠更好的監控和管理線程。

ThreadPoolExecutor參數

 

• int corePoolSize 
  
  • 線程池基本大小
• int maximumPoolSize 
  
  • 線程池最大大小
• long keepAliveTime 
  
  • 保持活動時間
• TimeUnit unit 
  
  • 保持活動時間單位
• BlockingQueue workQueue 
  
  • 工作隊列
• ThreadFactory threadFactory 
  
  • 線程工廠
• RejectedExecutionHandler handler 
  
  • 駁回回調

這些參數這樣描述起來很空洞，下面結合執行任務的流程來看一下。

ThreadPoolExecutor執行任務流程

當線程池大小 >= corePoolSize 且 隊列未滿時，這時線程池使用者與線程池之間構成了一個生產者-消費者模型。線程池使用者生產任務，線程池消費任務，任務存儲在BlockingQueue中，注意這里入隊使用的是offer，當隊列滿的時候，直接返回false，而不會等待。

keepAliveTime

當線程處於空閑狀態時，線程池需要對它們進行回收，避免浪費資源。但空閑多長時間回收呢，keepAliveTime就是用來設置這個時間的。默認情況下，最終會保留corePoolSize個線程避免回收，即使它們是空閑的，以備不時之需。但我們也可以改變這種行為，通過設置allowCoreThreadTimeOut(true)。

workQueue

線程池所使用的緩沖隊列，該緩沖隊列的長度決定了能夠緩沖的最大數量，緩沖隊列有三種通用策略：

1) 直接提交。工作隊列的默認選項是 SynchronousQueue，它將任務直接提交給線程而不保持它們。在此，如果不存在可用於立即運行任務的線程，則試圖把任務加入隊列將失敗，因此會構造一個新的線程。此策略可以避免在處理可能具有內部依賴性的請求集時出現鎖。直接提交通常要求無界 maximumPoolSizes 以避免拒絕新提交的任務。當命令以超過隊列所能處理的平均數連續到達時，此策略允許無界線程具有增長的可能性；

2) 無界隊列。使用無界隊列（例如，不具有預定義容量的 LinkedBlockingQueue）將導致在所有 corePoolSize 線程都忙時新任務在隊列中等待。這樣，創建的線程就不會超過 corePoolSize。（因此，maximumPoolSize 的值也就無效了。）當每個任務完全獨立於其他任務，即任務執行互不影響時，適合於使用無界隊列；例如，在 Web 頁服務器中。這種排隊可用於處理瞬態突發請求，當命令以超過隊列所能處理的平均數連續到達時，此策略允許無界線程具有增長的可能性;

3) 有界隊列。當使用有限的 maximumPoolSizes 時，有界隊列（如 ArrayBlockingQueue）有助於防止資源耗盡，但是可能較難調整和控制。隊列大小和最大池大小可能需要相互折衷：使用大型隊列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、操作系統資源和上下文切換開銷，但是可能導致人工降低吞吐量。如果任務頻繁阻塞（例如，如果它們是 I/O 邊界），則系統可能為超過您許可的更多線程安排時間。使用小型隊列通常要求較大的池大小，CPU 使用率較高，但是可能遇到不可接受的調度開銷，這樣也會降低吞吐量。

unit：參數keepAliveTime的時間單位，有7種取值，在TimeUnit類中有7種靜態屬性：

TimeUnit.DAYS;               //天  
TimeUnit.HOURS;             //小時  
TimeUnit.MINUTES;           //分鍾  
TimeUnit.SECONDS;           //秒  
TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒  
TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙  
TimeUnit.NANOSECONDS;       //納秒 

三種常用的 ThreadPoolExecutor

Executors 是提供了一組工廠方法用於創建常用的 ExecutorService ，分別是 FixedThreadPool，CachedThreadPool 以及 SingleThreadExecutor。這三種ThreadPoolExecutor都是調用 ThreadPoolExecutor 構造函數進行創建，區別在於參數不同。

FixedThreadPool - 線程池大小固定，任務隊列無界

下面是 Executors 類 newFixedThreadPool 方法的源碼：

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

可以看到 corePoolSize 和 maximumPoolSize 設置成了相同的值，此時不存在線程數量大於核心線程數量的情況，所以KeepAlive時間設置不會生效。任務隊列使用的是不限制大小的 LinkedBlockingQueue ，由於是無界隊列所以容納的任務數量沒有上限。

因此，FixedThreadPool的行為如下：

1. 從線程池中獲取可用線程執行任務，如果沒有可用線程則使用ThreadFactory創建新的線程，直到線程數達到nThreads

2. 線程池線程數達到nThreads以后，新的任務將被放入隊列

FixedThreadPool的優點是能夠保證所有的任務都被執行，永遠不會拒絕新的任務；同時缺點是隊列數量沒有限制，在任務執行時間無限延長的這種極端情況下會造成內存問題。

SingleThreadExecutor - 線程池大小固定為1，任務隊列無界

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

這個工廠方法中使用無界LinkedBlockingQueue，並的將線程數設置成1，除此以外還使用FinalizableDelegatedExecutorService類進行了包裝。這個包裝類的主要目的是為了屏蔽ThreadPoolExecutor中動態修改線程數量的功能，僅保留ExecutorService中提供的方法。雖然是單線程處理，一旦線程因為處理異常等原因終止的時候，ThreadPoolExecutor會自動創建一個新的線程繼續進行工作。

 

SingleThreadExecutor 適用於在邏輯上需要單線程處理任務的場景，同時無界的LinkedBlockingQueue保證新任務都能夠放入隊列，不會被拒絕；缺點和FixedThreadPool相同，當處理任務無限等待的時候會造成內存問題。

CachedThreadPool - 線程池無限大（MAX INT），等待隊列長度為1

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

SynchronousQueue是一個只有1個元素的隊列，入隊的任務需要一直等待直到隊列中的元素被移出。核心線程數是0，意味着所有任務會先入隊列；最大線程數是Integer.MAX_VALUE，可以認為線程數量是沒有限制的。KeepAlive時間被設置成60秒，意味着在沒有任務的時候線程等待60秒以后退出。CachedThreadPool對任務的處理策略是提交的任務會立即分配一個線程進行執行，線程池中線程數量會隨着任務數的變化自動擴張和縮減，在任務執行時間無限延長的極端情況下會創建過多的線程。

1. 為什么newFixedThreadPool中要將corePoolSize和maximumPoolSize設置成一樣？ 答：因為newFixedThreadPool中用的是LinkedBlockingQueue（是無界隊列），只要當前線程大於等於corePoolSize來的任務就直接加入到無界隊列中，所以線程數不會超過corePoolSize，這樣maximumPoolSize沒有用。例如，在 Web 頁服務器中。這種排隊可用於處理瞬態突發請求，當命令以超過隊列所能處理的平均數連續到達時，此策略允許無界線程具有增長的可能性。
2. 為什么newFixedThreadPool中隊列使用LinkedBlockingQueue？答：設置的corePoolSize 和 maximumPoolSize相同，則創建的線程池是大小固定的，要保證線程池大小固定則需要LinkedBlockingQueue（無界隊列）來保證來的任務能夠放到任務隊列中，不至於觸發拒絕策略。
3. 為什么newFixedThreadPool中keepAliveTime會設置成0？因為corePoolSize和maximumPoolSize一樣大，KeepAliveTime設置的時間會失效，所以設置為0。
4. 為什么newCachedThreadPool中要將corePoolSize設置成0？答:因為隊列使用SynchronousQueue，隊列中只能存放一個任務，保證所有任務會先入隊列，用於那些互相依賴的線程，比如線程A必須在線程B之前先執行。
5. 為什么newCachedThreadPool中隊列使用SynchronousQueue？答：線程數會隨着任務數量變化自動擴張和縮減，可以靈活回收空閑線程，用SynchronousQueue隊列整好保證了CachedTheadPool的特點。
6. 為什么newSingleThreadExecutor中使用DelegatedExecutorService去包裝ThreadPoolExecutor？答：SingleThreadExecutor是單線程化線程池，用DelegatedExecutorService包裝為了屏蔽ThreadPoolExecutor動態修改線程數量的功能，僅保留Executor中的方法。

 參考網址：http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/53538303

https://segmentfault.com/a/1190000008394155