Java線程池
線程池的作用
1.重用存在的線程，減少處理多請求時線程創建、銷毀產生的開銷。
2.請求達到時工作線程通常已經存在，請求無需等待，提高系統的響應性。
Executors中線程池的靜態工廠方法
1.newFixedThreadPool
創建一個定長的線程池，每當提交一個任務就創建一個線程，直到達到池的最大長度，這時線程池會保持長度不再變化。
2.newCachedThreadPool
創建一個可緩存的線程池，如果當前線程池的長度超過了處理的需要時，它可以靈活地回收空閑的線程，當需求增加時，它可以靈活添加新的線程。
3.newSingleThreadExecutor
創建一個單線程化的executor，它只創建唯一的工作者線程來執行任務，executor會保證任務依照任務隊列所規定的順序（FIFO、LIFO、優先級）執行。
4.newScheduledThreadPool
創建一個定長的線程池，而且支持定時的以及周期性的任務執行，類似於Timer。
ThreadPoolExecutor類中線程池的構造函數
/** * 通過給定的初始化參數創建一個線程池（ThreadPoolExecutor） * * @param corePoolSize 線程池的核心線程數，核心線程即使空閑也不會被銷毀，
* 除非allowCoreThreadTimeOut被設置 * @param maximumPoolSize 線程池中允許的最大線程數 * @param keepAliveTime 表示當前線程數大於核心線程數時，空閑線程被銷毀前
* 等待新任務到達的最大時間 * @param unit keepAliveTime參數的時間單位 * @param workQueue 在任務被執行前用來存放的隊列，這個隊列將僅僅存放execute方法提交的Runnable任務 * @param threadFactory executor創建新線程所用的工廠 * @param handler 由於線程數量和隊列容量已滿，執行被阻塞時的拒絕策略 * @throws IllegalArgumentException if one of the following holds:<br> * {@code corePoolSize < 0}<br> * {@code keepAliveTime < 0}<br> * {@code maximumPoolSize <= 0}<br> * {@code maximumPoolSize < corePoolSize} * @throws NullPointerException if {@code workQueue} * or {@code threadFactory} or {@code handler} is null */ 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; }
線程池的參數
1.核心線程數：即使在空閑時也不會被銷毀的線程數
2.最大線程數：線程池中允許的最大線程數
3.保持存活時間：空閑線程在被銷毀之前等待新任務的時間
4.存活時間單位：等待時間的單位
5.工作隊列：存放待執行任務的隊列
6.線程工廠：新線程創建的工廠
7.拒絕策略：當線程數量和隊列已滿時采取的拒絕策略
工作隊列
工作隊列有多種，但都實現BlockQueue接口
| 隊列類型 | 線程池類型 | 特點 |
| LinkedBlockingQueue | FixedThreadPool SingleThreadPool 使用的工作隊列 |
基於鏈表的先進先出隊列 |
| SynchronousQueue | CachedThreadPool使用的工作隊列 | 不保存提交的任務，而是直接創建一個線程來執行新任務 |
| DelayedWorkQueue | ScheduledThreadPool使用的工作隊列 |
拒絕策略
1.AbortPolicy：直接丟棄任務並拋出RejectedExecutionException異常。
2.CallerRunsPolicy：只要線程池未關閉，該策略直接在調用者線程中，運行當前被丟棄的任務。
3.DiscardOldestPolicy：丟棄隊列中最老的一個任務，也就是即將要執行的任務，並再次嘗試提交當前任務。
4.DiscardPolicy：丟棄任務，不做任何處理。
線程池任務處理策略
線程池的任務處理如下圖所示。
邏輯較為清晰，其實這是線程池execute()方法的邏輯，下面看一下源碼：
//通過execute向線程池提交任務
public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); int c = ctl.get();
//如果當前線程數未達到核心線程數，則直接創建線程來執行新任務 if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); }
//否則將任務加入阻塞隊列，這里進行雙重檢查，如果線程池已經關閉，則調用reject()，
//如果當前線程池線程數為0，則新建線程 if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); }
//如果加入阻塞隊列失敗，則嘗試新建一個線程，如果失敗了
//則說明線程池關閉了或者線程達到最大線程數，因此調用reject() else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }
線程池提供了兩個方法，用來關閉線程池。
（1）shutdown()：不會立即關閉線程池，但也不接受新的任務，等待隊列中所有任務執行完畢后關閉。
（2）shutdownNow()：立即終止線程池，並嘗試打斷正在執行的任務，清空工作隊列，返回尚未執行的任務。
線程池的線程數應該如何設置
Nthreads = Ncpu * (1 + w/c) w為阻塞時間，c為計算時間
IO密集型：w/c>1，因此線程數應該為cpu的數倍，但需要考慮線程所占內存，因此通常將線程數設置為cpu的2倍。
CPU密集型：w/c=0，因此線程數為CPU個數。通常將線程數設置為CPU+1，防止線程由於偶爾出現的原因而暫停。