相比於線程池，我們可能接觸new Thread更多一點，既然有了new Thread我們為什麽還要使用線程池呢？

new Thread的弊端

a、每次new Thread新建對象，性能差

b、線程缺乏統一管理，可能無限制的新建線程，相互競爭，有可能占用過多系統資源導致死機或者OOM（OutOfMemory）

c、缺少更多功能，如更多執行、定期執行、線程中斷

線程池的優勢

a、重用存在的線程，減少對象創建、消亡的開銷，性能好

b、可有效控制最大並發線程數，提高系統資源利用率，同時可以避免過多資源競爭，避免阻塞

c、提供定時執行、定期執行、單線程、並發數控制等功能

線程池類圖

由類圖可以看出，ThreadPoolExecutor類是線程池中最核心的一個類。我們來做重點分析

ThreadPoolExecutor構造參數

a、corePoolSize：核心線程數量，默認情況下（可預創建線程）線程池後線程池中的線程數為0，當有任務後當有任務後就會創建一個線程去執行任務，當線程池中的線程數目達到corePoolSize後，就會把到達的任務放到緩存隊列中

b、maximumPoolSize:線程最大線程數

c、workQueue：阻塞隊列，存儲等待執行的任務，有三種取值，ArrayBlockQueue（基於數組的先進先出隊列，創建時必須指定大小）、LinkedBlockingQueue(基於鏈表的先進先出隊列，如果沒有指定此隊列大小，默認為Integer.MAX_VALUE)、SynchronousQueue（不會保存提交的任務，直接新建一個線程來執行新的任務）

d、keepAliveTime：線程沒有任務執行時最多保持多久時間終止，默認情況只有當線程池中的線程數大於corePoolSize時，keepAliveTIme才會起作用，當線程池中的線程數大於corePoolSize，如果一個線程的空閑時間達到keepAliveTime,則會終止。如果調用allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在線程池中的線程數不大於corePoolSize時keepAliveTime參數也會起作用，直到線程池的線程數為0

e、unit：keepAliveTime的時間單位，有7中取值，如：TimeUnit.DAYS; 天，可具體到納秒

f、threadFactory:線程工廠，用來創建線程

g、rejectHandler:當拒絕處理任務時的策略，通常有四種取值，ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務並拋出RejectedExecutionException異常；ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:丟棄任務，但不拋出異常；ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:丟棄隊列最前面的任務，重新嘗試執行任務（重復此過程）；ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由調用線程處理該任務

參數之間的關系如下：

a、如果當前poolsize小於corePoolSize，創建新線程執行任務

b、如果當前poolsize大於corePoolsize，且等待隊列未滿，進入等待隊列

c、如果當前poolsize大於corePoolsize且小於maximumPoolSize，且等待隊列已滿，創建新線程執行任務

d、如果當前poolsize大於corePoolSize且大於maximumPoolSize，且等待隊列已滿則用拒絕策略來處理該任務

e、線程池中的線程執行完任務後不會立刻退出，而是去檢查等待隊列是否有新的線程去執行，如果在keepAliveTime裏等不到新任務，線程就會退出

ThreadPoolExecutor狀態

圖中需要註意的是shutdown()和shutdownNow()方法的區別，執行前者後，還在執行的線程會執行完再關閉，執行後者後，線程池會立刻關閉，正在執行的線程不再執行

ThreadPoolExecutor方法

a、execute():提交任務，交給線程池執行

b、submit():提交任務，能夠返回執行結果 execute+Future

c、shutdown():關閉線程池，等待任務都執行完

d、shutdownNow（）：關閉線程池，不等待任務執行完

e、getTaskCount（）：線程池已執行的和未執行的任務總數

f、getCompletedTaskCount（）：已完成的任務數量

g、getPoolSize（）：線程池當前線程數量

h、getActiveCount（）：當前線程池正在執行任務的線程數量

Executors類

由上面的類圖可以看出，Executors類為Executor，ExecutorService，ScheduledExecutorService提供了一些工具方法，並且Executors封裝了ScheduledThreadPoolExecutor類和ThreadPoolExecutor類，所以我們倡導在實際使用中使用此類，Executors類提供了四個靜態方法：

a、newCachedThreadPool：創建可緩存線程池，靈活回收空閑線程，如果沒有可回收線程，則創建新線程

由上圖可看出，newCachedThreadPool將corePoolSize設置為0，將maximumPoolSize設置為Integer.MAX_VALUE,使用SynchronousQueue，就是說有新任務就創新線程運行，線程空閑超過60秒，則銷毀線程。demo代碼如下：

 public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    log.info("task:{}", index);
                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
    }

b、newFixedThreadPool：創建定長線程池，可控制線程最大並發數，超出的線程會在隊列中等待

newFixedThreadPool創建的線程池corePoolSize和maximumPoolSize值相等，線程空閑後直接銷毀，使用的是LinkedBlockingQueue。demo代碼如下：

public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    log.info("task:{}", index);
                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
    }

c、newScheduledThreadPool：創建大小無限制線程池（最大為Integer.MAX_VALUE），支持定時及周期性任務執行

newScheduledThreadPool的特點是可以進行任務調度，最常用的方法是ScheduleAtFixedRate（基於固定時間間隔進行任務調度）和ScheduleWithFixedDelay（基於不固定時間間隔進行任務調度，主要取決於任務執行時間長短）， demo代碼如下：

 public static void main(String[] args) {

        ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        executorService.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.warn("schedule run");
            }
        },3,TimeUnit.SECONDS);

        executorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.warn("schedule run");
            }
        },1,3,TimeUnit.SECONDS);
        
    }

d、newSingleThreadExecutor：創建一個單線程化的線程池，只會用唯一的線程來執行任務

newSingleThreadExecutor將corePoolSize和maximumPoolSize都固定為1，線程空閑時直接銷毀，使用的LinkedBlockingQueue.demo代碼如下：

 public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    log.info("task:{}", index);
                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
    }

線程池合理配置

線程池的具體配合需要按照實際情況進行調整，以下為兩條參考原則，可先按此原則設置再根據系統負載，資源利用情況進行調整。

a、cpu密集型任務，需要盡量壓榨cpu，參考值可以設置為ncpu+1；

b、io密集型任務，參考值可以設置為2*ncpu

並發編程（二）：線程池