1 線程池
一、ThreadPoolExecutor的重要參數
1、corePoolSize：核心線程數
* 核心線程會一直存活，及時沒有任務需要執行
* 當線程數小於核心線程數時，即使有線程空閑，線程池也會優先創建新線程處理
* 設置allowCoreThreadTimeout=true（默認false）時，核心線程會超時關閉
2、maxPoolSize：最大線程數
* 當線程數>=corePoolSize，且任務隊列已滿時。線程池會創建新線程來處理任務
* 當線程數=maxPoolSize，且任務隊列已滿時，線程池會拒絕處理任務而拋出異常
3、 keepAliveTime：線程空閑時間
* 當線程空閑時間達到keepAliveTime時，線程會退出，直到線程數量=corePoolSize
* 如果allowCoreThreadTimeout=true，則會直到線程數量=0
4、allowCoreThreadTimeout：允許核心線程超時
5、queueCapacity：任務隊列容量（阻塞隊列）
* 當核心線程數達到最大時，新任務會放在隊列中排隊等待執行
6、rejectedExecutionHandler：任務拒絕處理器
* 兩種情況會拒絕處理任務：
- 當線程數已經達到maxPoolSize，切隊列已滿，會拒絕新任務
- 當線程池被調用shutdown()后，會等待線程池里的任務執行完畢，再shutdown。如果在調用shutdown()和線程池真正shutdown之間提交任務，會拒絕新任務
* 線程池會調用rejectedExecutionHandler來處理這個任務。如果沒有設置默認是AbortPolicy，會拋出異常
* ThreadPoolExecutor類有幾個內部實現類來處理這類情況：
- AbortPolicy 丟棄任務，拋運行時異常
- CallerRunsPolicy 執行任務
- DiscardPolicy 忽視，什么都不會發生
- DiscardOldestPolicy 從隊列中踢出最先進入隊列（最后一個執行）的任務
* 實現RejectedExecutionHandler接口，可自定義處理器
二、ThreadPoolExecutor執行順序
線程池按以下行為執行任務
1. 當線程數小於核心線程數時，創建線程。
2. 當線程數大於等於核心線程數，且任務隊列未滿時，將任務放入任務隊列。
3. 當線程數大於等於核心線程數，且任務隊列已滿
- 若線程數小於最大線程數，創建線程
- 若線程數等於最大線程數，拋出異常，拒絕任務
三、如何設置參數
計算公式分為:
CPU密集型（CPU-bound）
線程數一般設置為：
線程數 = CPU核數+1 (現代CPU支持超線程)
IO密集型（I/O bound）
線程數一般設置為：
線程數 = （（線程等待時間+線程CPU時間）/線程CPU時間 ）* CPU數目
1、默認值
* corePoolSize=1
* maxPoolSize=Integer.MAX_VALUE
* keepAliveTime=60s
* allowCoreThreadTimeout=false
* queueCapacity=Integer.MAX_VALUE
* rejectedExecutionHandler=AbortPolicy()
* 需要根據幾個值來決定
- tasks ：每秒的任務數
- tasktime：每個任務花費時間
- responsetime：系統允許容忍的最大響應時間,比如每個任務的響應時間不得超過2秒。
2、默認值
corePoolSize:
每個任務需要tasktime秒處理，則每個線程每鈔可處理1/tasktime個任務。系統每秒有tasks個任務需要處理，則需要的線程數為：tasks/(1/tasktime)，即tasks*tasktime個線程數。假設系統每秒任務數為100~1000，每個任務耗時0.1秒，則需要100*0.1至1000*0.1，即10~100個線程。那么corePoolSize應該設置為大於10，具體數字最好根據8020原則，即80%情況下系統每秒任務數，若系統80%的情況下第秒任務數小於200，最多時為1000，則corePoolSize可設置為20。
queueCapacity:
任務隊列的長度要根據核心線程數，以及系統對任務響應時間的要求有關。隊列長度可以設置為(corePoolSize/tasktime)*responsetime： (20/0.1)*2=400，即隊列長度可設置為400。
隊列長度設置過大，會導致任務響應時間過長，切忌以下寫法：
LinkedBlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue();
這實際上是將隊列長度設置為Integer.MAX_VALUE，將會導致線程數量永遠為corePoolSize，再也不會增加，當任務數量陡增時，任務響應時間也將隨之陡增。
關於網上說這個公式有問題，應該是(corePoolSize/tasktime)*responsetime-corePoolSize。400-20=380，不然隊列的最后20個會超時。（PS：還沒有測試過）
maxPoolSize:
當系統負載達到最大值時，核心線程數已無法按時處理完所有任務，這時就需要增加線程。每秒200個任務需要20個線程，那么當每秒達到1000個任務時，則需要(1000-queueCapacity)*(20/200)，即60個線程，可將maxPoolSize設置為60。
keepAliveTime:
線程數量只增加不減少也不行。當負載降低時，可減少線程數量，如果一個線程空閑時間達到keepAliveTiime，該線程就退出。默認情況下線程池最少會保持corePoolSize個線程。
allowCoreThreadTimeout:
默認情況下核心線程不會退出，可通過將該參數設置為true，讓核心線程也退出。
以上關於線程數量的計算並沒有考慮CPU的情況。若結合CPU的情況，比如，當線程數量達到50時，CPU達到100%，則將maxPoolSize設置為60也不合適，此時若系統負載長時間維持在每秒1000個任務，則超出線程池處理能力，應設法降低每個任務的處理時間(tasktime)。
總結基於實踐有以下幾個配置公式:
1、corePoolSize = 每秒需要多少個線程處理=tasks/(1/tasktime) =tasks*tasktime
2、queueCapacity = (coreSizePool/tasktime)*responsetime
3、maxPoolSize = (max(tasks)- queueCapacity)/(1/tasktime)
附:
關於queueCapacity任務隊列java中提供了四種方式：直接提交隊列、有界任務隊列、無界任務隊列、優先任務隊列
1.SynchronousQueue
使用SynchronousQueue隊列，提交的任務不會被保存，總是會馬上提交執行。如果用於執行任務的線程數量小於maximumPoolSize，則嘗試創建新的進程，如果達到maximumPoolSize設置的最大值，則根據你設置的handler執行拒絕策略。因此這種方式你提交的任務不會被緩存起來，而是會被馬上執行，在這種情況下，你需要對你程序的並發量有個准確的評估，才能設置合適的maximumPoolSize數量，否則很容易就會執行拒絕策略；
2.ArrayBlockingQueue
使用ArrayBlockingQueue有界任務隊列，若有新的任務需要執行時，線程池會創建新的線程，直到創建的線程數量達到corePoolSize時，則會將新的任務加入到等待隊列中。若等待隊列已滿，即超過ArrayBlockingQueue初始化的容量，則繼續創建線程，直到線程數量達到maximumPoolSize設置的最大線程數量，若大於maximumPoolSize，則執行拒絕策略。在這種情況下，線程數量的上限與有界任務隊列的狀態有直接關系，如果有界隊列初始容量較大或者沒有達到超負荷的狀態，線程數將一直維持在corePoolSize以下，反之當任務隊列已滿時，則會以maximumPoolSize為最大線程數上限。
3.LinkedBlockingQueue
使用無界任務隊列，線程池的任務隊列可以無限制的添加新的任務，而線程池創建的最大線程數量就是你corePoolSize設置的數量，也就是說在這種情況下maximumPoolSize這個參數是無效的，哪怕你的任務隊列中緩存了很多未執行的任務，當線程池的線程數達到corePoolSize后，就不會再增加了；若后續有新的任務加入，則直接進入隊列等待，當使用這種任務隊列模式時，一定要注意你任務提交與處理之間的協調與控制，不然會出現隊列中的任務由於無法及時處理導致一直增長，直到最后資源耗盡的問題。
4.PriorityBlockingQueue
PriorityBlockingQueue它其實是一個特殊的無界隊列，它其中無論添加了多少個任務，線程池創建的線程數也不會超過corePoolSize的數量，只不過其他隊列一般是按照先進先出的規則處理任務，而PriorityBlockingQueue隊列可以自定義規則根據任務的優先級順序先后執行。